6
het beenderstelsel
6
het beenderstelsel
Op deze röntgenfoto van het bovenlichaam is de beschermende functie van het beenderstelsel te zien. Op de foto zien we de ribben, die de longen beschermen en de normale ligging van de twee gebogen sleutelbeenderen (claviculae) in relatie tot de ribben en de schouders. Ons beenderstelsel bestaat uit beenweefsel, een opmerkelijk weefsel dat sterk is en zichzelf kan herstellen, zelfs na ernstige verwondingen.
156
6 hoofdstukoverzicht
leerdoelen
6.1
De structuur van beenweefsel 158
1.
Macroscopische kenmerken van beenderen 158
2. De structuur en functie van compact en spongieus
Microscopische kenmerken van beenweefsel 160 6.2
Botvorming en groei 162
beenweefsel vergelijken. 3. De groei en ontwikkeling van beenderen bespreken en
Intramembraneuze verbening 162
de verschillen van de inwendige structuur van specifieke
Enchondrale verbening 162
beenderen verklaren.
Botgroei en lichaamsverhoudingen 164 6.3
De functies van het beenderstelsel beschrijven.
4. De remodellering en het herstel van het skelet
Behoeften voor een normale botgroei 164
beschrijven en homeostatische mechanismen bespreken
Botremodellering en homeostatische mechanismen 165
die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van de
De rol van remodellering bij de stevigheid 165 Homeostase en mineraalopslag 165
mineraalafzetting en de turn-over. 5. De onderdelen en functies van het skelet van het axiale en
Verwonding en herstel 166
het skelet van de ledematen benoemen.
6.4
Veroudering en het beenderstelsel 167
6. De beenderen van de schedel herkennen.
6.5
Een overzicht van het skelet 168
7. De verschillen in structuur en functie van de verschillende
Botmarkeringen (uitwendige kenmerken) 168 Indeling skelet 168 6.6
Het axiale skelet 168
bekkengordel in verband brengen met de verschillen in
De schedel 168
functie.
De wervelkolom en de borstkas 178 6.7
9. Onderscheid maken tussen verschillende typen
Het skelet van de ledematen 182
botverbindingen en de bouw in verband brengen met de
De schoudergordel 184
functies van deze botverbindingen.
De armen 184
10. De dynamische bewegingen van het skelet en de structuur
De bekkengordel 187
van de belangrijkste gewrichten beschrijven.
De benen 189 6.8
11. De relatie tussen structuur en beweeglijkheid van
Botverbindingen 191
gewrichten verklaren aan de hand van specifieke
De indeling van botverbindingen 192
voorbeelden.
Synoviale gewrichten: beweging en bouw 194 Voorbeelden van gewrichten 200 6.9
wervels bespreken. 8. De verschillen in bouw tussen de schouder- en
12. De functionele relaties tussen het beenderstelsel en andere orgaanstelsels bespreken.
Integratie met andere stelsels 203
terminologie ab- vanaf; abductie acetabulum een azijnkom; acetabulum van het heupgewricht (gewrichtskom) ad- naar toe; adductie amfi- aan beide zijden; amfiartrose arthros gewricht; synartrose blast voorloper; osteoblast circum rondom; circumductie clast afbraak; osteoclast clavius kleine sleutel; claviculum
(sleutelbeen) concha schelp; concha auriculae (oorschelp) corona kroon; sutura coronalis (kroonnaad) cranio schedel; cranium cribrum zeef; lamina cribrosa (zeefplaat) dens tand; dens dia- door; diartrose duco leiden; adductie
e- uit; eversie gennan vormen; osteogenese gomphosis tezamen vergroeid zijn; gomphosis (onbeweeglijke botverbinding) in- erin; inversie infra- onder; infraspineuze fossa lacrimae tranen; lacrimale beenderen (traanbeenderen) lamella dunne plaat; botlamellen malleolus hamertje; mediale 157
6
ontwikkeling en erfelijkheid
malleolus meniscus halve maan; menisci osteon been; osteocyten penia ontbrekend; osteopenie planta voetzool; plantair porosus poreus; osteoporose
septum wand; neusseptum stylos pilaar; processus styloideus supra- boven; supraspineuze fossa sutura aan elkaar hechten; sutura cranii (schedelnaden) teres cilindervormig; ligamentum
Het skelet heeft veel functies, maar de belangrijkste is de ondersteuning van het lichaamsgewicht. Deze ondersteuning wordt geboden door beenderen, structuren die zo sterk zijn als gewapend beton, maar aanzienlijk lichter. In tegenstelling tot beton kunnen beenderen worden geremodelleerd en de vorm kan worden gewijzigd om aan veranderende stofwisselings- en activiteitsbehoeften te voldoen. Beenderen werken samen met spieren om de lichaamshouding te handhaven en om nauwkeurige, gereguleerde bewegingen mogelijk te maken. Doordat de spieren aan skeletdelen trekken, kunnen we dankzij het samentrekken van spieren zitten, staan, wandelen of rennen. Het beenderstelsel bestaat uit de beenderen van het skelet en het kraakbeen, de botverbindingen, banden en andere bindweefsels die de beenderen stabiliseren of verbinden. Dit stelsel heeft vijf primaire functies: 1. Ondersteuning. Het beenderstelsel biedt structurele ondersteuning voor het gehele lichaam. Afzonderlijke beenderen of beendergroepen bieden een raamwerk voor de aanhechting van zachte weefsels en organen. 2. Opslag. De calciumzouten van het beenweefsel vormen een waardevolle mineraalreserve met behulp waarvan de normale concentraties van calcium en fosfaat in de lichaamsvloeistoffen kan worden gehandhaafd. Daarnaast zijn in beenderen energiereserves opgeslagen in de vorm van vetten in delen die met geel beenmerg zijn gevuld. 3. Vorming bloedcellen. Rode bloedcellen, witte bloedcellen en andere onderdelen van bloed worden in het rode beenmerg gevormd; de inwendige holten van veel beenderen zijn met rood beenmerg gevuld. De rol van het beenmerg bij de vorming van bloedcellen zal worden besproken wanneer we het bloed- en lymfestelsel gaan onderzoeken (hoofdstuk 11 en 14). 158
teres trabecula wand; botbalkjes in spongieus beenweefsel (trabeculae) trochlea katrol; trochlea vertere draaien; inversie
4. Bescherming. Zachte weefsels en organen zijn vaak omgeven door onderdelen van het skelet. De ribben bieden bescherming aan hart en longen, de schedel omgeeft de hersenen, de wervels beschermen het ruggenmerg en het bekken omgeeft de kwetsbare spijsverterings- en voortplantingsorganen. 5. Hefboomwerking. Veel beenderen fungeren als hefbomen waardoor de grootte en de richting van de krachten die de spieren uitoefenen, worden gewijzigd. De resulterende bewegingen lopen uiteen van de nauwkeurige beweging van een vingertop tot omvangrijke veranderingen van de positie van het gehele lichaam.
6.1 De structuur van beenweefsel Beenweefsel is een steunweefsel dat gespecialiseerde cellen en een matrix bevat. De matrix bestaat uit extracellulaire eiwitvezels en een grondsubstantie. Zie pagina 121. De kenmerkende structuur van beenweefsel is het gevolg van de afzetting van calciumzouten in de matrix. Bijna twee derde van het gewicht van beenweefsel wordt gevormd door calciumfosfaat Ca3(PO4)2. Het overige derde deel bestaat voornamelijk uit collagene vezels; botcellen en andere celtypen vormen slechts circa twee procent van het gewicht van een bot.
6.1.1 Macroscopische kenmerken van beenderen
Wat vorm betreft zijn er grofweg vier typen beenderen in het skelet van de mens: lang, kort, plat, en onregelmatig (figuur 6-1•). Lange beenderen zijn langer dan breed, terwijl deze afmetingen bij de korte beenderen ongeveer gelijk zijn. Voorbeelden van lange beenderen zijn de beenderen van de ledematen zoals de beenderen van de arm (humerus of opperarmbeen) en dij (fe-
6.1 De structuur van beenweefsel C 0LAT BOT
D /NREGELMATIG BOT
/S PARIETALE
7ERVEL
A ,ANG BOT
B +ORTE BEENDEREN
(AND WORTEL BEENTJES
(UMERUS
Figuur 6-1 Vormen van beenderen
mur of dijbeen). Korte beenderen zijn de beenderen van de pols (handwortelbeentjes) en enkels (tarsale beenderen (voetwortelbeentjes)). De platte beenderen, zoals de ossa parietale van de schedel, de ribben en de schouderbladen (scapulae), zijn dun en in verhouding breed. Onregelmatige beenderen hebben een ingewikkelde vorm die niet gemakkelijk in een andere categorie past. Een voorbeeld is een van de wervels van de wervelkolom. De typische kenmerken van een lang bot zoals de humerus zijn te vinden in figuur 6-2•. Een lang bot heeft een centrale schacht of diafyse die een centraal gelegen mergholte omgeeft. Deze holte bevat beenmerg, een vorm van los bindweefsel. De verbrede gedeelten aan beide uiteinden, de zogenoemde epifysen, zijn met gewrichtskraakbeen bedekt. Elke epifyse van een lang bot is bij een gewricht met een aangrenzend bot verbonden. Zoals verderop zal worden besproken, groeit een onvolwassen lang bot op de plaats waar de epifyse in de diafyse overgaat. De twee typen beenweefsel zijn zichtbaar in figuur 62•. Compact beenweefsel is vrijwel massief, terwijl spongieus beenweefsel eruit ziet als een netwerk van
'EWRICHTS KRAAKBEEN 3PONGIEUS BEENWEEFSEL 0ROXIMALE EPIFYSE
"LOEDVATEN "EGRENZING EPIFYSE -ERGHOLTE %NDOST #OMPACT BEENWEEFSEL
$IAFYSE
0ERIOST
$ISTALE EPIFYSE
Figuur 6-2 De structuur van een lang bot 159
6
6
het beenderstelsel
benige staafjes of stutten, die door holten van elkaar gescheiden zijn. Zowel compact beenweefsel als spongieus beenweefsel zijn in de humerus aanwezig; de diafyse bestaat uit compact beenweefsel en de epifysen zijn met spongieus beenweefsel gevuld. Het buitenste oppervlak van het bot is met een periost of buitenste beenvlies bedekt (zie figuur 6-2•). De vezels van pezen en gewrichtsbanden zijn vermengd met die van het periost, waardoor skeletspieren met de beenderen zijn verbonden en waardoor beenderen onderling worden verbonden. Het periost isoleert het bot van de aangrenzende weefsels, biedt plaats aan de verbinding met bloedvaten en zenuwen en speelt een rol bij de groei en het herstel van beenderen. Binnen het bot bekleedt een uit cellen bestaand endost de mergholte en andere binnenste oppervlakken. Het endost is beenvlies aan de zijde van de mergholte. Het endost is actief tijdens de botgroei en telkens wanneer herstel of remodellering plaatsvindt.
6.1.2 Microscopische kenmerken van beenweefsel
Een inleiding tot de algemene histologie van beenweefsel is in hoofdstuk 4 gegeven. In figuur 6-3• is de microscopische structuur van beenweefsel in detail weergegeven. Histologisch gezien bestaat het periost uit een vezelige buitenlaag en een uit cellen bestaande binnenste laag of endost (figuur 6-3a•). Compact en spongieus beenweefsel bevatten botcellen of osteocyten (osteon, been) in kleine groepjes, de zogenoemde lacunen (figuur 6-3b•). Lacunen zijn te vinden tussen dunne laagjes gecalcificeerde matrix die lamellen worden genoemd (lamella, dunne plaat). Kleine kanalen, zogenoemde canaliculi, lopen straalsgewijs door de matrix en vormen een onderlinge verbinding van de lacunen en verbinden deze met nabij gelegen bloedvaten. De canaliculi bevatten cytoplasma-uitlopers van de botcellen. Voedingsstoffen vanuit het bloed en afvalstoffen vanuit de botcellen diffunderen door de extracellulaire vloeistof die deze cellen omgeeft, evenals door de cytoplasma-uitlopers. Compact en spongieus beenweefsel De basale functionele eenheid van compact beenweefsel, het osteon of systeem van Havers, is afgebeeld in figuur 6-3•. Binnen een osteon zijn de botcellen in concentrische lagen rond een centraal kanaal of ka160
naal van Havers gelegen; dit kanaal bevat een of meer bloedvaten. De lamellen zijn cilindervormig, en liggen evenwijdig aan de lange as van het centrale kanaal. Verbindingskanalen (volkmann-kanalen) bieden doorgangen; hier lopen de bloedvaten doorheen die de centrale kanalen met die van het periost en de mergholte verbinden. In spongieus beenweefsel zijn de lamellen anders gerangschikt en het weefsel bevat geen osteonen. In plaats daarvan vormen de lamellen staafjes of platen die botbalkjes (of trabeculae) worden genoemd (trabecula, wand). Door veel vertakkingen van de dunne botbalkjes ontstaat een open netwerk. Canaliculi, die straalsgewijs uitlopen vanaf de lacunen van spongieus beenweefsel, eindigen aan de uiteinden van de botbalkjes. Daar diffunderen voedingsstoffen en afvalstoffen tussen het merg en de botcellen. Behalve in de gewrichtskapsels is het gehele botoppervlak met een laag compact beenweefsel bedekt. In de kapsels worden de tegenover elkaar gelegen oppervlakken door gewrichtskraakbeen beschermd. Compact beenweefsel wordt meestal aangetroffen op plaatsen waar de belasting slechts uit een beperkt aantal richtingen komt. De beenderen van de ledematen zijn bijvoorbeeld zo gebouwd dat ze krachten kunnen weerstaan die aan de uiteinden worden uitgeoefend. Doordat osteonen evenwijdig liggen aan de lange as van de schacht, buigt een bot van de ledematen niet door wanneer op één van beide uiteinden een kracht wordt uitgeoefend (zelfs niet als dit een grote kracht is). Het bot kan echter wel breken wanneer een veel kleinere kracht op de zijkant wordt uitgeoefend. Spongieus beenweefsel wordt echter aangetroffen op plaatsen waar beenderen niet zwaar worden belast, of waar de krachten uit uiteenlopende richtingen afkomstig zijn. Spongieus beenweefsel is bijvoorbeeld aanwezig bij de epifysen van lange beenderen, waar krachten via gewrichten worden overgebracht. Spongieus beenweefsel is ook veel lichter dan compact beenweefsel. Hierdoor wordt voorkomen dat het skelet te zwaar wordt en kunnen de beenderen gemakkelijker door de spieren worden bewogen. Uiteindelijk verleent het netwerk van botbalkjes van spongieus beenweefsel stevigheid en bescherming aan de cellen van het rode beenmerg; dit is een plaats waar een groot deel van de bloedcellen wordt gevormd.
6
6.1 De structuur van beenweefsel
5IT CELLEN BESTAANDE LAAG VAN HET BEENVLIES
3PONGIEUS BEENWEEFSEL r -ERGHOLTE #OMPACT BEENWEEFSEL
6EZELIGE LAAG VAN HET BEENVLIES #APILLAIR +LEINE VENE
/STEONEN
,AMELLEN
"OTBALKJES VAN SPONGIEUS BEENWEEFSEL
6ENE !RTERIE
%NDOST A
6ERBINDINGS KANAAL
#ONCENTRISCHE LAMELLEN
#ANALICULI
,ACUNEN
#ENTRAAL KANAAL
#ENTRALE KANALEN B
Figuur 6-3 De structuur van een kenmerkend bot (a) Op dit schematische aanzicht is de structuur van een kenmerkend lang bot te zien. (b) Op deze dunne doorsnede door compact beenweefsel lijken de intacte matrix en centrale kanalen wit en de lacunen en canaliculi zwart. (LM x 272)
Cellen in beenweefsel Hoewel botcellen het meest talrijk zijn in beenweefsel, komen ook andere celtypen voor. Deze cellen, de zogenoemde osteoclasten en osteoblasten, maken deel uit van het endost, dat de binnenste holten van compact en spongieus beenweefsel bekleedt; deze cellen komen ook voor in de laag van het periost die uit cellen bestaat. In beenweefsel komen drie primaire celtypen voor: 1. Osteocyten zijn volwassen botcellen. Botcellen handhaven de normale botstructuur door de calciumzouten in de botmatrix rondom zichzelf opnieuw te gebruiken en door bij herstel te helpen. 2. Osteoclasten (clast, afbreken) zijn reusachtige cellen met vijftig of meer celkernen. Zuren en enzymen die door de osteoclasten worden afgegeven, lossen de botmatrix op en geven de opgeslagen mineralen af via osteolyse of resorptie. Dit proces speelt een rol bij de regulering van de calcium- en fosfaatconcentraties in de lichaamsvloeistoffen. 3. Osteoblasten zijn de cellen die verantwoordelijk
zijn voor de vorming van nieuw beenweefsel, een proces dat osteogenese wordt genoemd (gennan, vormen). Osteoblasten vormen nieuwe botmatrix en bevorderen de afzetting van calciumzouten in de organische matrix. Op elk willekeurig moment wordt een deel van de matrix door osteoclasten verwijderd en wordt door osteoblasten nieuwe matrix gevormd. Als een osteoblast volledig omgeven raakt door gecalcificeerde matrix, differentieert deze tot botcel.
inzichtvragen
1. Hoe wordt de sterkte van een bot beïnvloed als in verhouding meer collageen dan calcium aanwezig zou zijn? 2. In een monster van beenweefsel is te zien dat concentrische lagen een centraal kanaal omgeven. Is dit monster afkomstig van de schacht of van het uiteinde van een lang bot? 161
6
het beenderstelsel 3. Hoe zal de massa van een bot worden beïnvloed wanneer de osteoclasten in dat bot actiever worden dan de osteoblasten? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
)NTRAMEMBRANEUZE BEENDEREN
6.2 Botvorming en groei De groei van het skelet bepaalt hoe lang iemand wordt en het bepaalt ook de lichaamsverhoudingen. De skeletgroei begint ongeveer zes weken na de bevruchting, wanneer een embryo ongeveer 12 mm lang is. (Op dat moment bestaan alle onderdelen van het skelet nog uit kraakbeen.) De botgroei gaat tijdens de puberteit door en meestal blijven delen van het skelet groeien tot een leeftijd van circa 25 jaar. In deze paragraaf wordt het proces van de botvorming en groei bestudeerd. In de volgende paragraaf worden het onderhoud en de turnover van de mineraalreserves in het volwassen skelet bestudeerd. Tijdens de ontwikkeling worden kraakbeen of andere typen bindweefsel door beenweefsel vervangen. Het proces waarbij andere weefseltypen door beenweefsel worden vervangen, wordt verbening genoemd. (Het proces van calcificatie, de afzetting van calciumzouten, treedt tijdens de verbening op, maar dit kan zich ook in andere weefsels voordoen.) Er zijn twee belangrijke soorten verbening. Bij intramembraneuze verbening ontstaat beenweefsel binnen bladen of vliezen van bindweefsel. Bij enchondrale verbening wordt bestaand kraakbeen door beenweefsel vervangen. In figuur 6-4• zijn enkele van de beenderen te zien die via deze twee processen worden gevormd bij een foetus van 16 weken oud.
6.2.1 Intramembraneuze verbening
Intramembraneuze botvorming begint wanneer osteoblasten zich binnen embryonaal of foetaal vezelig bindweefsel differentiëren. Dit type verbening vindt normaal gesproken plaats in de diepere lagen van de lederhuid. De osteoblasten differentiëren zich vanuit de stamcellen in bindweefsel, nadat de organische onderdelen van de matrix die door de stamcellen is afgescheiden, worden gecalcificeerd. De plaats waar voor het eerst verbening optreedt, wordt een beenkern genoemd. Naarmate de verbening verder gaat en nieuw 162
%NCHONDRALE BEENDEREN
Figuur 6-4 Botvorming bij een foetus van 16 weken oud
beenweefsel in buitenwaartse richting verder groeit, raken sommige osteoblasten in verbeende gebieden gevangen en veranderen in botcellen. Botgroei is een actief proces en osteoblasten hebben zuurstof en een voortdurende aanvoer van voedingsstoffen nodig. Bloedvaten beginnen het gebied in te groeien om in deze behoeften te voorzien en raken in de loop van de tijd in het zich ontwikkelende bot gevangen. Eerst lijkt het intramembraneuze beenweefsel op spongieus beenweefsel. Door verdere remodellering rond de gevangen bloedvaten kunnen osteonen ontstaan die kenmerkend zijn voor compact beenweefsel. De platte beenderen van de schedel, de mandibula (onderkaak) en de claviculae (sleutelbeenderen) ontstaan op deze manier.
6.2.2 Enchondrale verbening
De meeste beenderen van het skelet ontstaan via enchondrale verbening (endo-, binnen + chondros, kraakbeen) van hyalien kraakbeen. Eerst ontstaat een klein kraakbeenmodel van de toekomstige beenderen. Tegen de tijd dat een embryo zes weken oud is, begint de vervanging van het kraakbeen van de toekomstige beenderen van de ledematen; dan ontstaat daar het eerste echte beenweefsel. De stappen van de groei en ver-
6.2 Botvorming en groei
bening van een bot van de ledematen zijn schematisch in figuur 6-5• weergegeven. Stap 1: De enchondrale verbening begint wanneer kraakbeencellen in het kraakbeenmodel zich vergroten en in de omringende matrix kalk wordt afgezet (calcificatie). De kraakbeencellen sterven af, doordat de diffusie van voedingsstoffen door de gecalcificeerde matrix wordt vertraagd. Stap 2: De botvorming begint op het oppervlak van de schacht. Bloedvaten dringen het kraakbeenvlies binnen en cellen van de binnenste laag daarvan differentiëren zich tot osteoblasten die botmatrix beginnen te vormen. Zie pagina 119. Stap 3: Bloedvaten dringen het binnenste gedeelte van het kraakbeen binnen en nieuw gedifferentieerde osteoblasten vormen spongieus beenweefsel in het centrum van de schacht bij een primaire beenkern. De ontwikkeling van beenweefsel gaat door in de richting van de uiteinden, waardoor de schacht met spongieus beenweefsel wordt opgevuld. Stap 4: Naarmate het bot groter wordt, breken osteoclasten een deel van het spongieuze beenweefsel af en vormen een mergholte. Het kraakbeenmodel raakt niet volledig met beenweefsel opgevuld, doordat het epify-
34!0
+RAAKBEENCELLEN IN HET MIDDEN VAN HET GROEIENDE KRAAKBEENMODEL WORDEN GROTER EN STERVEN VERVOLGENS AF TERWIJL DE MATRIX VERKALKT
34!0
.IEUWE ONTSTANE OSTEOBLASTEN BEDEKKEN DE SCHACHT VAN HET KRAAKBEEN MET EEN DUN LAAGJE BEENWEEFSEL
"LOEDVATEN DRINGEN HET KRAAKBEEN BINNEN .IEUWE OSTEOBLASTEN VORMEN EEN PRIMAIRE BEENKERN
34!0
(ET BEENWEEFSEL VAN DE SCHACHT WORDT DIKKER EN HET KRAAKBEEN VLAK BIJ BEIDE EPIFYSEN WORDT DOOR EEN SCHACHT VAN BEENWEEFSEL VERVANGEN
%PIFYSE $IAFYSE
-ERGHOLTE
0RIMAIRE BEENKERN "OT VORMING
34!0
34!0
'ROTER WORDENDE KRAAKBEENCELLEN IN DE VERKALKENDE MATRIX
sekraakbeen of de epifysairschijven aan de uiteinden blijven groeien, waardoor het zich ontwikkelende bot langer wordt. Hoewel osteoblasten vanuit de schacht voortdurend in de epifysairschijven binnendringen, wordt het bot toch langer, doordat voortdurend nieuw kraakbeen wordt toegevoegd, voor de oprukkende osteoblasten uit. Deze situatie is als een paar hardlopers, waarbij de een voor de andere uit rent: zolang ze met dezelfde snelheid blijven rennen, zal de achterste de voorste nooit inhalen, hoe ver ze ook lopen. Stap 5: De centra van de epifysen beginnen te calcificeren. Wanneer bloedvaten en osteoblasten deze gebieden binnendringen, ontstaan secundaire beenkernen; de epifysen raken uiteindelijk met spongieus beenweefsel opgevuld. Aan het uiteinde van het bot, bij de gewrichtsholte blijft een dunne laag van het oorspronkelijke kraakbeenmodel over; dit vormt het gewrichtskraakbeen. In dit stadium is het beenweefsel van de schacht nog steeds door epifysekraakbeen van het beenweefsel van de epifysen gescheiden. Zolang de snelheid van de kraakbeengroei even groot blijft als de snelheid waarmee osteoblasten binnendringen, blijft het kraakbeen van de epifyse bestaan en blijft het bot in de lengte groeien.
"LOEDVAT
-ERG HOLTE
"LOED VAT
"LOEDVATEN DRINGEN DE EPIFYSEN BINNEN EN OSTEOBLASTEN VORMEN SECUNDAIRE BEENKERNEN 'EWRICHTS KRAAKBEEN
+RAAKBEEN VAN DE EPIFYSE
3ECUNDAIRE BEENKERN
+RAAKBEEN MODEL
Figuur 6-5 Enchondrale verbening 163
6
6
het beenderstelsel
Wanneer de productie van geslachtshormonen tijdens de puberteit toeneemt, wordt de botgroei drastisch versneld en verloopt de vorming van beenweefsel door de osteoblasten sneller dan de groei van het epifysekraakbeen. Als gevolg daarvan worden de epifysaire kraakbeenschijven aan beide uiteinden steeds smaller, totdat ze verdwijnen. Bij volwassenen is de plaats waar zich eerder het epifysekraakbeen bevond nog altijd duidelijk te zien (zie figuur 6-2•). Ook nadat de groei vanuit de epifysen is voltooid, blijft deze lijn op röntgenfoto's duidelijk zichtbaar. Het einde van de groei vanuit de epifysen wordt het sluiten van de epifysen genoemd. Terwijl het bot langer wordt, wordt de diameter bij de buitenste omtrek ook groter. Dit groeiproces, de zogenoemde appositionele groei, treedt op naarmate cellen van het periost zich tot osteoblasten ontwikkelen en additionele botmatrix vormen (figuur 6-6•). Naarmate nieuw beenweefsel wordt afgezet op het buitenste oppervlak van de schacht, wordt het binnenste oppervlak door osteoclasten afgebroken en wordt de mergholte geleidelijk groter.
6.2.3 Botgroei en lichaamsverhoudingen
Het tijdstip waarop de epifysairschijven sluiten, varieert van bot tot bot en van persoon tot persoon. De verbening van de tenen is meestal rond het elfde levensjaar voltooid, terwijl delen van het bekken of de pols wel tot het vijfentwintigste jaar kunnen doorgroeien. Het epifysekraakbeen in de armen en benen sluit meestal rond het achttiende (vrouwen) of twintigste (mannen) levensjaar. Verschillen in geslachtshormonen vormen een verklaring voor variaties in de lichaamsomvang en lichaamsverhoudingen tussen mannen en vrouwen.
6.2.4 Behoeften voor een normale botgroei
De normale groei en het normale onderhoud van het bot kunnen niet plaatsvinden zonder een voortdurende aanvoer van mineralen, vooral calciumzouten. Tijdens de prenatale ontwikkeling worden deze mineralen uit het bloed van de moeder opgenomen. De behoefte is zo groot dat het skelet van de moeder tijdens de zwangerschap vaak botmassa verliest. Vanaf de jeugd tot de volwassenheid moet de voeding voldoende calcium en fosfaat bevatten en het lichaam moet in staat zijn deze mineralen op te nemen en naar de plaatsen van botvorming te transporteren. Vitamine D3 speelt een belangrijke rol bij een gezonde 164
calciumstofwisseling. Deze vitamine kan worden opgenomen uit voedingssupplementen of door opperhuidcellen worden gevormd wanneer deze aan uv-straling worden blootgesteld. Zie pagina 140. Nadat vitamine D3 in de lever is omgezet, zetten de nieren een derivaat van dit vitamine om in calcitriol, een hormoon dat de opname van calcium- en fosfaationen vanuit het spijsverteringskanaal stimuleert. De aandoening rachitis (Engelse ziekte) wordt gekenmerkt doordat de beenderen van kinderen in de groei zacht worden en doorbuigen als gevolg van een tekort aan deze vitamine D3. Doordat er minder calciumzouten in het skelet aanwezig zijn, worden de beenderen erg buigzaam en mensen met deze aandoening krijgen O-benen, doordat de beenderen van de benen onder het gewicht van het lichaam doorbuigen. Vitamine A en vitamine C zijn ook noodzakelijk voor een normale groei en onderhoud van de beenderen. Een tekort aan vitamine C kan bijvoorbeeld tot scheurbuik leiden. Een van de primaire kenmerken van deze aandoening is een vermindering van de activiteit van osteoblasten, waardoor de beenderen zwak en broos worden. Behalve vitaminen zijn verschillende hormonen (waaronder groeihormoon, schildklierhormonen, geslachtshormonen en hormonen die betrokken zijn bij de calciumstofwisseling) noodzakelijk voor een normale groei en ontwikkeling van het skelet.
inzichtvragen
1. Welk type weefsel wordt tijdens intramembraneuze verbening door beenweefsel vervangen? 2. Hoe zouden röntgenfoto’s van het femur kunnen worden gebruikt om te onderzoeken of iemand al is volgroeid? 3. In de middeleeuwen werden koorknapen voor de puberteit soms gecastreerd (waarbij hun testes werden verwijderd) om te voorkomen dat ze een zware stem kregen. Welke invloed zou castratie op hun lengte hebben gehad? 4. Waarom krijgen zwangere vrouwen calciumsupplementen en wordt hen aangeraden melk te drinken ondanks het feit dat hun skelet al volledig is volgroeid? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
6.3 Botremodellering en homeostatische mechanismen
"EENWEEFSEL AFGEZET DOOR OSTEOBLASTEN
"EENWEEFSEL OPGENOMEN DOOR OSTEOCLASTEN
*ONG KIND +IND 6OLWASSENE
Figuur 6-6 Appositionele botgroei
6.3 Botremodellering en homeo statische mechanismen Van de vijf belangrijke functies van het skelet die eerder in dit hoofdstuk zijn besproken, hangen de stevigheid en de opslag van mineralen samen met de dynamische aard van beenweefsel. Bij volwassenen houden de botcellen in de lacunen de omringende matrix in stand; hierbij worden de omringende calciumzouten voortdurend verwijderd en vervangen. Maar osteoclasten en osteoblasten blijven ook actief nadat de epifysairschijven al zijn gesloten. Normaal gesproken zijn hun activiteiten in evenwicht: terwijl het ene osteon door de activiteit van osteoblasten ontstaat, wordt een ander osteon door osteoclasten afgebroken. De turn-over-snelheid van bot is tamelijk hoog en bij volwassenen wordt elk jaar ongeveer achttien procent van het eiwit en de mineralen verwijderd en via het proces van remodellering vervangen. Niet elk deel van elk bot is hierbij betrokken: de turn-over-snelheid verschilt, afhankelijk van de plaats. Het spongieuze beenweefsel in de kop van het femur wordt bijvoorbeeld twee of drie keer per jaar vervangen, terwijl het compacte beenweefsel langs de schacht grotendeels onveranderd blijft.
6.3.1 De rol van remodellering bij de stevigheid
Door een regelmatige turn-over van de mineralen heeft elk bot het vermogen zich aan nieuwe vormen van belasting aan te passen. Zwaar belaste beenderen worden dikker en sterker en ontwikkelen opvallender benige oppervlakteranden: beenderen die niet aan normale belasting onderhevig zijn, worden dun en broos. Regelmatige lichaamsbeweging is dus een belangrijke
prikkel voor het handhaven van een gezonde botstructuur. In het skelet treden degeneratieve veranderingen op, zelfs al na een korte periode van inactiviteit. Door het gebruik van krukken als een been in het gips zit, wordt het gewonde been niet langer belast. Na enkele weken heeft het onbelaste been tot circa een derde van zijn botmassa verloren. Zodra de beenderen weer normaal worden belast, herstellen ze zich weer even snel.
belangrijk
Wat niet wordt gebruikt, gaat verloren. De belasting waaraan beenderen tijdens lichaamsbeweging onderhevig zijn, is noodzakelijk om de botsterkte en botmassa te handhaven.
6.3.2 Homeostase en mineraalopslag
De beenderen van het skelet zijn meer dan een rek waaraan de spieren hangen. Het zijn belangrijke mineralenreservoirs, vooral voor calcium, het mineraal dat in het menselijk lichaam het meest voorkomt. Meestal bevat het menselijk lichaam 1 tot 2 kilo calcium, waarvan 99 procent in het skelet is afgezet. Calciumionen spelen een rol bij veel fysiologische processen, dus dient de concentratie van deze ionen nauwkeurig te worden gereguleerd. Zelfs kleine afwijkingen van de normale concentratie zijn van invloed op de werking van cellen, en grotere veranderingen kunnen een klinische crisis teweegbrengen. Neuronen en spiercellen zijn bijzonder gevoelig voor veranderingen van de concentratie calciumionen. Als de calciumconcentratie in de lichaamsvloeistoffen met 30 pro165
6
6
het beenderstelsel
cent toeneemt, houden zenuw- en spiercellen vrijwel op met reageren. Als de calciumconcentratie met 35 procent daalt, worden ze zo prikkelbaar dat stuiptrekkingen kunnen voorkomen. Een daling van 50 procent van de calciumconcentratie leidt meestal tot de dood. Dergelijke effecten zijn echter betrekkelijk zeldzaam, doordat de calciumconcentratie zo nauwkeurig wordt gereguleerd dat dagelijkse fluctuaties van meer dan 10 procent heel ongewoon zijn. De hormonen parathyroïdaal hormoon (PTH) en calcitriol hebben beide een verhogend effect op de calciumconcentratie in lichaamsvloeistoffen. Hun werking wordt tegengegaan door calcitonine, een hormoon dat de calciumconcentratie in lichaamsvloeistoffen verlaagt. Deze hormonen en hun regulatie worden verder in hoofdstuk 10 besproken. Doordat het skelet als calciumreservoir fungeert, speelt het een rol bij het constant houden van de calciumconcentratie in lichaamsvloeistoffen. Deze functie kan direct van invloed zijn op de vorm en de sterkte van de beenderen van het skelet. Wanneer grote hoeveelheden calciumionen worden gemobiliseerd, worden de
beenderen zwakker; wanneer calciumzouten worden afgezet, worden beenderen groter en zwaarder.
6.3.3 Verwonding en herstel
Hoewel beenderen sterk zijn, kunnen ze scheuren of zelfs breken wanneer ze worden blootgesteld aan extreme belasting, plotselinge schokken of aan krachten uit een ongebruikelijke richting. Al die scheurtjes of breuken in een bot vormen een fractuur. Fracturen worden ingedeeld aan de hand van veel kenmerken, waaronder het uitwendige uiterlijk, de plaats van de fractuur en de aard van de breuk. (Zie ‘Klinische aantekening: Typen fracturen’ op pagina 167.) Meestal genezen beenderen zelfs nadat ze ernstig zijn beschadigd, zolang de bloedtoevoer gehandhaafd blijft en de celonderdelen van het endost en het periost in leven blijven. De stappen van het genezingsproces van een fractuur, dat vier maanden tot langer dan een jaar in beslag kan nemen, zijn schematisch afgebeeld in figuur 6-7•: Stap 1: Zelfs bij een kleine fractuur worden veel bloedvaten beschadigd en treden hevige bloedingen op. Een
34!0
34!0
34!0
34!0
/NMIDDELLIJK NA DE FRACTUUR TREEDT EEN HEVIGE BLOEDING OP 'EDURENDE ENKELE UREN ONTSTAAT EEN GROOT BLOEDSTOLSEL EEN FRACTUURHEMATOOM
%EN MYELOGENE CALLUS ONTSTAAT DOORDAT EEN NETWERK VAN SPONGIEUS BEENWEEFSEL DE BINNENSTE RANDEN VERBINDT DE BUITENSTE RANDEN WORDEN GESTABILISEERD DOOR EEN PERIOSTALE CALLUS VAN KRAAKBEEN EN BEENWEEFSEL
(ET KRAAKBEEN VAN DE PERIOSTALE CALLUS IS VERVANGEN DOOR BEENWEEFSEL STEUNBALKJES VAN SPONGIEUS BEENWEEFSEL VERBINDEN NU DE GEBROKEN UITEINDEN &RAGMENTEN VAN DOOD BEENWEEFSEL EN DE GEBIEDEN VAN HET BOT DIE HET DICHTST BIJ DE BREUK LIGGEN ZIJN VERWIJDERD EN VERVANGEN
!ANVANKELIJK MARKEERT EEN ZWELLING DE PLAATS VAN DE FRACTUUR )N DE LOOP VAN DE TIJD ZAL DIT GEBIED WORDEN GEREMODEL LEERD EN ZAL ER NOG MAAR WEINIG VAN DE BREUK TE ZIEN ZIJN
"OT FRAGMENTEN
3PONGIEUS BEENWEEFSEL VAN MYELOGENE CALLUS
+RAAKBEEN VAN PERIOSTALE CALLUS
0ERIOSTALE CALLUS
&RACTUUR HEMATOOM
$OOD BEENWEEFSEL
Figuur 6-7 Stappen bij het herstel van een botbreuk 166
.IEUW BEEN WEEFSEL 0ERIOST
-YELOGENE CALLUS
0ERIOSTALE CALLUS
6.4 Veroudering en het beenderstelsel
groot bloedstolsel, een zogenoemd fractuurhematoom (hemato, bloed + tumere, opzwellen), ontstaat al snel en sluit de beschadigde bloedvaten af. Doordat de bloedtoevoer nu is verminderd, sterven botcellen af en steekt dood bot in beide richtingen van de breuk uit. Stap 2: Cellen van periost en endost ondergaan mitose en de dochtercellen migreren de fractuurzone in. Hier vormen ze plaatselijke verdikkingen, respectievelijk een periostale callus (aan de buitenkant) (callum, harde huid) en een myelogene callus (aan de binnenkant). Bij het midden van de periostale callus differentiëren de cellen zich tot kraakbeencellen en vormen hyalien kraakbeen. Stap 3: Osteoblasten vervangen het nieuwe centrale kraakbeen van de periostale callus door spongieus beenweefsel. Als dit proces is voltooid, vormen de periostale en myelogene callus één doorlopende spalk van spongieus beenweefsel op de plaats van de breuk. De uiteinden van de botfragmenten worden nu stevig op hun plaats gehouden en zijn bestand tegen een normale belasting door spiercontracties. Stap 4: De remodellering van spongieus beenweefsel bij de fractuurplaats kan gedurende een periode van vier maanden tot langer dan een jaar doorgaan. Als de remodellering is voltooid, verdwijnen de fragmenten van dood beenweefsel evenals het spongieuze beenweefsel van de callussen. Het herstel kan ‘zo goed als nieuw’ zijn, zonder enig teken dat er ooit een breuk heeft plaatsgehad, maar soms is het bot op de plaats van de breuk iets dikker dan normaal.
klinische aantekening
Typen fracturen
Fracturen worden benoemd aan de hand van verschillende criteria, waaronder het uitwendige uiterlijk (open of gesloten) en de plaats en de aard van de scheur of breuk in het bot. Gesloten (eenvoudige) fracturen zijn volledig inwendig, de huid blijft hierbij intact. Bij open (complexe) fracturen steken botfragmenten door de huid naar buiten; deze fracturen zijn gevaarlijker vanwege de mogelijkheid van infectie of ongeremde bloedingen. Voorbeelden van fracturen die naar de plaats worden ingedeeld, zijn de Pott-fractuur, die voorkomt bij de enkel en waarbij beide beenderen van het onderbeen zijn betrokken en de Colles-fractuur, een
breuk van het distale gedeelte van de radius (spaakbeen, het dunne bot van de onderarm). De laatste fractuur is vaak het gevolg van het strekken van de arm om een val te breken. Voorbeelden van fracturen die naar de aard van de breuk worden ingedeeld, zijn: transversale fracturen, waarbij een schacht van een bot langs zijn lengteas is gebroken; spiraalvormige fracturen, die ontstaan door draaiende krachten in de lengterichting van het bot en comminutieve fracturen, waarbij het gebied in veel kleine fragmenten is versplinterd. Veel fracturen vallen in meer dan één categorie. Een Colles-fractuur is bijvoorbeeld een transversale fractuur, maar kan, afhankelijk van de verwonding, ook een comminutieve (gefragmenteerde) fractuur zijn die open of gesloten kan zijn.
6.4 Veroudering en het beenderstelsel Het is normaal dat de beenderen tijdens het ouder worden dunner en relatief zwakker worden. Onvoldoende verbening wordt osteopenie genoemd (penia, ontbreken) en alle ouderen krijgen lichte osteopenie. De afname van de botmassa begint tussen het dertigste en veertigste levensjaar, wanneer de activiteit van de osteoblasten begint af te nemen, terwijl de activiteit van de osteoclasten normaal blijft doorgaan. Zodra de afname begint, verliezen vrouwen elke tien jaar ongeveer acht procent van hun botmassa terwijl het skelet bij de man per tien jaar met ongeveer drie procent afneemt. Niet alle delen van het skelet worden in gelijke mate beïnvloed. Bij epifysen, wervels en kaken is het botverlies groter, waardoor de ledematen kwetsbaar worden, het lichaam korter wordt en tanden en kiezen verloren gaan.
klinische aantekening
Osteoporose
Osteoporose (porosis, poreus) is een aandoening waarbij zoveel botmassa verloren gaat dat het normale functioneren wordt belemmerd. Het verschil tussen de ‘normale’ osteopenie bij het ouder worden en de klinische aandoening osteoporose is gradueel. Geslachtshormonen zijn belangrijk bij het handhaven van een normale snelheid van botafzetting. Boven het 167
6
6
het beenderstelsel 45ste levensjaar heeft naar schatting 29 procent van de vrouwen en 18 procent van de mannen osteoporose. Bij vrouwen wordt de toename van het aantal gevallen na de menopauze wel in verband gebracht met een afgenomen oestrogeenproductie (vrouwelijk geslachtshormoon). Doordat bij mannen de productie van androgenen (mannelijke geslachtshormonen) tot relatief hoge leeftijd doorgaat, komt ernstige osteoporose bij mannen jonger dan 60 minder vaak voor dan bij vrouwen in dezelfde leeftijdsgroep. Doordat de beenderen bij osteoporose kwetsbaarder zijn, breken ze gemakkelijk en herstellen ze niet goed. Wervels kunnen in elkaar worden gedrukt met als gevolg dat de wervelkolom niet goed meer kan buigen en de ruggenmergzenuwen worden bekneld. Behandelingen waarbij de oestrogeenconcentratie bij vrouwen wordt verhoogd, veranderingen in het dieet waarbij de calciumconcentratie van het bloed stijgt, en lichaamsbeweging waarbij de beenderen worden belast en de activiteit van de osteoblasten wordt gestimuleerd, lijken het ontstaan van osteoporose te vertragen, maar niet volledig te voorkomen.
inzichtvragen
1. Waardoor is te verwachten dat de beenderen van de armen van een gewichtheffer dikker en zwaarder zijn dan die van een hardloper? 2. Wat is het verschil tussen een eenvoudige en een complexe fractuur? 3. Waardoor komt osteoporose bij vrouwen van 45 jaar en ouder meer voor dan bij mannen in dezelfde leeftijdsgroep? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
6.5 Een overzicht van het skelet 6.5.1 Botmarkeringen (uitwendige kenmerken)
Elk bot in het menselijk skelet heeft niet alleen een duidelijke vorm, maar ook karakteristieke uitwendige en inwendige kenmerken. Verhogingen of uitstulpingen ontstaan bijvoorbeeld waar pezen en banden zijn aangehecht en waar aangrenzende beenderen door een 168
gewricht zijn verbonden. Instulpingen en openingen geven plaatsen aan waar bloedvaten en zenuwen langs het bot lopen of er in binnendringen. Deze kenmerken worden botmarkeringen of uitwendige kenmerken genoemd. De meest voorkomende termen die worden gebruikt voor het beschrijven van botmarkeringen, zijn in tabel 6-1 vermeld en getekend.
6.5.2 Indeling skelet
Het beenderstelsel bestaat uit 206 afzonderlijke beenderen (figuur 6-8•) plus talrijke daarmee verbonden kraakbeengedeelten. Dit stelsel is verdeeld in een axiaal skelet en een skelet van de ledematen (figuur 6-9•). Het axiale skelet vormt de lengteas van het lichaam. De 80 beenderen van dit gedeelte van het skelet kunnen worden onderverdeeld in (1) de 22 beenderen van de schedel, plus 7 daarbij behorende beenderen (6 gehoorbeentjes en het os hyoideum (tongbeen)); (2) de thorax (ribbenkast), die uit 24 ribben en het sternum (borstbeen) bestaat; en (3) de 26 beenderen van de wervelkolom. Het skelet van de ledematen (of appendiculair skelet) bestaat uit de beenderen van de ledematen en die van de schouder- en bekkengordel, waarmee de ledematen aan de romp zijn aangehecht. Alles bij elkaar zijn er 126 appendiculaire beenderen, 32 in elke arm en 31 in elk been.
6.6 Het axiale skelet Het axiale skelet vormt een raamwerk dat orgaanstelsels in de hersenen en de wervelgaten en de ventrale lichaamsholten stevigheid geeft en beschermt. Daarbij biedt het een groot oppervlak voor de aanhechting van spieren die (1) de bewegingen van hoofd, hals en romp aansturen; (2) de ademhalingsbewegingen uitvoeren; en (3) elementen van het skelet van de ledematen stabiliseren of positioneren.
6.6.1 De schedel
De beenderen van de schedel beschermen de hersenen en ondersteunen kwetsbare zintuigen die betrokken zijn bij het zien, horen, het evenwicht en de reuk en smaak. De schedel bestaat uit 22 beenderen; 8 daarvan vormen het cranium (de hersenschedel) en 14 zijn aanwezig in het gelaat. Bij de schedel behoren zeven
6.6 Het axiale stelsel Tabel 6-1 Een inleiding tot de uitwendige kenmerken van beenderen ALGEMENE BESCHRIJVING
ANATOMISCHE TERM
OMSCHRIJVING
Verhogingen en uitsteeksels (algemeen)
Processus Ramus
Een uitsteeksel of bobbel Een verlenging van een bot dat een hoek vormt met de rest van de structuur
Uitsteeksels die ontstaan waar pezen of banden zijn aangehecht
Trochanter Tuberositas Tuberculum Crista Linea Spina
Een groot, ruw uitsteeksel Een kleiner, ruw uitsteeksel Een klein, afgerond uitsteeksel Een opvallende rand Een lage rand Een puntig uitsteeksel
Uitsteeksels die ontstaan voor gewrichtwerking met aangrenzende beenderen
Kop Hals Condylus Trochlea Facet
Het uitgestrekte gewrichtsuiteinde van een epifyse, dat door een hals van de schacht is gescheiden Een smalle verbinding tussen de epifyse en de diafyse Een bolvormig glad gewrichtsuitsteeksel Een glad, gegroefd gewrichtsuitsteeksel in de vorm van een katrol Een klein, vlak gewrichtsoppervlak
Instulpingen
Fossa Sulcus
Een ondiepe instulping Een smalle groeve
Openingen
Foramen Kanaal Fissuur Sinus
Een ronde doorgang voor bloedvaten of zenuwen Een doorgang door de substantie van een bot Een langwerpige spleet Een afgesloten ruimte binnen een bot, normaal gevuld met lucht
TrOCHANTER
+OP (ALS
'EWRICHTSKNOBBELTJE 3INUS COMPARTIMENT BINNEN EEN BOT
+OP 3ULCUS (ALS #RISTA &ORAMEN &ISSUUR
+ANAAL
0ROCESSUS
&OSSA +NOBBELIGE VERHEVEN 3PINA HEID ,INEA
&OSSA
4ROCHLEA
3CHEDEL 'EWRICHTSKNOBBELTJE 'EWRICHTSVLAK &EMUR
'EWRICHTSKNOBBEL
2AMUS
"EKKEN
'EWRICHTSKNOBBEL (UMERUS
169
6
6
het beenderstelsel
3CHEDEL
#LAVICULA
3CAPULA
(UMERUS #OSTAE
6ERTEBRAE 2ADIUS 5LNA /S COXAE
3ACRUM #OCCYGIS
#ARPALEN -ETACARPALEN 0HALANGES
&EMUR
0ATELLA
4IBIA
&IBULA
4ARSALEN -ETATARSALEN A 6ENTRAAL AANZICHT
Figuur 6-8 Het skelet 170
0HALANGES
B $ORSAAL AANZICHT
6
6.6 Het axiale stelsel
!8)!!, 3+%,%4
3CHEDEL EN BIJBEHORENDE 29 BEENDEREN
3CHEDEL #RANIUM 'ELAAT "IJBEHORENDE BEENDEREN 'EHOOR BEENTJES /S HYOIDEUM
4HORAX
3TERNUM
2IBBEN
!00%.$)#5,!)2 3+%,%4 #LAVICULA
3CAPULA
(UMERUS
2ADIUS
5LNA
#ARPALEN
3CHOUDER GORDEL
"OVENSTE LEDEMATEN
-ETACARPALEN 0HALANGES PROXIMAAL MIDDEN DISTAAL
6ERTEBRAE 7ERVELKOLOM
3ACRUM
#OCCYGIS
/S COXAE
&EMUR
0ATELLA
4IBIA
&IBULA
4ARSALEN
0ELVIS
/NDERSTE LEDEMATEN
-ETATARSALEN
Figuur 6-9 Het axiale en appendiculaire gedeelte van het skelet
additionele beenderen: 6 gehoorbeentjes, kleine beenderen die betrokken zijn bij het horen, liggen in de ossa temporali van het cranium; het tongbeen is via ligamenten met de onderkant van de schedel verbonden. Het cranium omsluit de schedelholte, een met vloeistof gevulde ruimte die de hersenen tegen schokken beschermt en ondersteunt. Het buitenste oppervlak van het cranium vormt een uitgebreid oppervlak voor de aanhechting van de spieren waarmee de ogen, de kaken en het hoofd worden bewogen. De beenderen van het cranium Os frontale Het os frontale (voorhoofdsbeen) van
0HALANGES
het cranium vormt het voorhoofd en het dak van de oogkassen, de benige holten die de ogen omgeven (figuur 6-10• en 6-11•). Een supraorbitaal foramen is een opening die de benige rand boven beide oogkassen doorboort en die een doorgang voor bloedvaten en zenuwen vormt die van en naar de wenkbrauwen en oogleden lopen (zie figuur 6-10•). (Soms heeft deze rand een diepe groeve, de zogenoemde supraorbitale groeve in plaats van een foramen, maar deze heeft dezelfde functie.) Boven de oogkas bevat het os frontale met lucht gevulde inwendige compartimenten die met de neusholte in verbinding staan. Deze voorhoofdsholten maken het bot lichter en vormen slijm dat de 171
6
het beenderstelsel neusholten reinigt en bevochtigt (figuur 6-12b•). Het foramen infraorbitale is een opening voor een grote gevoelszenuw vanuit het gezicht (zie figuur 6-10 en 611•).
vels, die door de wervelkolom is omgeven. Het ruggenmerg loopt door het foramen magnum en staat in verbinding met het onderste gedeelte van de hersenen. Aan beide zijden van het foramen magnum bevinden zich de achterhoofdsknobbels (condylus occipitalis), de plaatsen waar de schedel met de wervelkolom is verbonden.
Ossa parietali Aan beide zijden van de schedel ligt een os parietale (wandbeen) achter het os frontale (zie figuur 6-11 a en 6-12a•). Samen vormen de ossa parietali het dak en de bovenste wanden van de schedel. De ossa parietali zijn met elkaar vergroeid langs de pijlnaad die langs de middenlijn van het cranium loopt (zie figuur 6-11a•). Aan de achterkant zijn de twee ossa parietali langs de sutura coronalis (kroonnaad) met het os frontale verbonden (zie figuur 6-10•).
Os temporale Onder de ossa parietali bevinden zich
de ossa temporali (slaapbeenderen) die deel uitmaken van de zijkanten en de basis van de schedel. De ossa temporali verbinden de ossa parietali langs de fonticulus mastoideus aan beide zijden (zie figuur 6-10•). De ossa temporali vertonen een aantal kenmerkende anatomische eigenschappen. Een daarvan, de uitwendige gehoorgang, leidt naar het trommelvlies of tympanum. Het trommelvlies scheidt de uitwendige gehoorgang van de holte van het middenoor, die de gehoorbeentjes bevat. De structuur en functie van het trommelvlies, de holte van het middenoor en van de gehoorbeentjes worden in hoofdstuk 9 besproken.
Os occipitale Het os occipitale (achterhoofdsbeen)
vormt de achterste en onderste gedeelten van het cranium (zie figuur 6-10 en 6-11b•). Langs de bovenste rand is het os occipitale bij de sutura lambdoidea met de twee ossa parietali verbonden. Het foramen magnum verbindt de hersenholte met de ruimte in de werSUTURA CORONALIS
/3 &2/.4!,%
/3 0!2)%4!,%
/3 30(%./)$!,%
3UTURA SQUAMOSA
3UPRAORBITAAL FORAMEN /3 4%-0/2!,% /3 .!3!,%
3UTURA LAMBDOIDEA
/3 /##)0)4!,%
/3 :9'/-!4)#53
5ITWENDIGE GEHOORGANG
/3 %4(-/)$!,% )NTRAORBITAAL FORAMEN -!8),,!
0ROCESSUS MASTOIDEUS 0ROCESSUS STYLOIDEUS
!RCUS ZYGOMATICUS 0ROCESSUS CORONOIDEUS
Figuur 6-10 De volwassen schedel, deel I De volwassen schedel is vanaf de zijkant afgebeeld.
172
/3 ,!#2)-!,%
-!.$)"5,!
6
6.6 Het axiale stelsel 0IJLNAAD
/3 0!2)%4!,%
/3 &2/.4!,%
3UTURA CORONALIS /PTISCH KANAAL "OVENSTE ORBITALE FISSUUR
/3 30(%./)$!,% /3 4%-0/2!,%
/3 %4(-/)$!,%
/3 .!3!,%
/3 ,!#2)-!,% /3 :9'/-!4)#5-
4EMPORALE PROCESSUS VAN JUKBOOG
-!8),,!
0ROCESSUS MASTOIDEUS
/.$%234% .%533#(%,0
)NFRAORBITAAL FORAMEN -IDDELSTE NEUSSCHELP DEEL VAN OS ETHMOIDALE
-!.$)"5,!
,OODRECHTE PLAAT VAN HET OS ETHMOIDALE A 6OORAANZICHT
/3 6/-%2
"ENIG NEUSTUSSENSCHOT
/3 &2/.4!,% -!8),,!
/3 :9'/-!4)#5/3 6/-%2
0!,!45-
/3 30(%./)$!,%
!RCUS ZYGOMATICUS
0ROCESSUS STYLOIDEUS -ANDIBULAIRE FOSSA 5ITWENDIGE GEHOORGANG
/3 4%-0/2!,% 0ROCESSUS MASTOIDEUS
3UTURA LAMBDOIDEA /3 /##)0)4!,%
#ONDYLUS OCCIPITALIS
5ITWENDIG UITSTEEKSEL VAN HET ACHTERHOOFDSBEEN
&ORAMEN MAGNUM B /NDERAANZICHT
Figuur 6-11 De volwassen schedel, deel II 173
6
het beenderstelsel
/3 &2/.4!,% #RISTA GALLI /3 %4(-/)$!,%
:EEFPLAAT
/3 30(%./)$!,%
3ELLA TURCICA
/3 4%-0/2!,% &ORAMEN MAGNUM /3 0!2)%4!,% /3 /##)0)4!,%
A (ORIZONTALE DOORSNEDE /3 0!2)%4!,% OS FRONTALE
/3 4%-0/2!,%
/3 30(%./)$!,% 6OORHOOFDS SINUS /3 .!3!,%
/3 /##)0)4!,% •
/3 %4(-/)$!,% OS VOMER
/3 &2/.4!,%
0!,!45- -!8),,!
0ROCESSUS STYLOIDEUS 3ELLA TURCICA
-!.$)"5,!
3FENOtDALE SINUS B 3AGITTALE DOORSNEDE
Figuur 6-12 Anatomie van de schedel op doorsnede (a) Deze horizontale doorsnede door de schedel is een bovenaanzicht van de bodem van de schedelholte. (b) Op deze sagittale doorsnede is de binnenkant van de rechterzijde van de schedel te zien. (c) Op deze sagittale doorsnede is de laterale wand van de rechterneusholte afgebeeld.
174
6OORHOOFDS SINUSSEN /3 %4(-/)$!,%
3FENOtDALE SINUSSEN
/3 .!3!,%
/3 30(%./)$!,% "OVENSTE -!8),,! BENIG GEHEMELTE
-IDDELSTE .%53 3#(%, /NDERSTE 0%. C 3AGITTALE DOORSNEDE
0!,!45BENIG GEHEMELTE
6
6.6 Het axiale stelsel
Achter de uitwendige gehoorgang bevindt zich een transversale instulping, de mandibulaire fossa, die de verbinding met de mandibula (onderkaak) markeert (zie figuur 6-11b•). De opvallende uitpuiling juist achter en onder de ingang van de uitwendige gehoorgang is de processus mastoideus, die plaats biedt voor de aanhechting van spieren waarmee het hoofd kan worden gedraaid of naar voren of omhoog kan worden bewogen. Naast de basis van de processus mastoideus bevindt zich de lange, scherpe processus styloideus (stylos, pilaar). De processus styloideus is verbonden met banden die het tongbeen ondersteunen en waarmee spieren van de tong en de keel zijn aangehecht. Os sphenoidale Het os sphenoidale (wiggenbeen)
vormt een deel van de bodem van het cranium (zie figuur 6-12b•). Het werkt ook als een brug en verbindt de beenderen van de schedel met die van het aangezicht en het verstevigt de zijkanten van de schedel. De algemene vorm van het os sphenoidale wordt wel vergeleken met die van een reusachtige vleermuis met uitgespreide vleugels; de vleugels zijn op het bovenste oppervlak het duidelijkst te zien (zie figuur 6-12a•). Vanaf de voorkant (zie figuur 6-11a•) of de zijkant (zie figuur 6-10•) is het bot door andere beenderen bedekt. Net als het os frontale bevat het os sphenoidale ook een paar holten, de zogenoemde sfenoïdale sinussen (zie figuur 6-12b, c•). De laterale 'vleugels' van het os sphenoidale strekken zich naar beide zijden uit vanuit een centrale instulping die de sella turcica (Turks zadel) wordt genoemd (zie figuur 6-12a•). Dit omsluit de hypofyse, een endocriene klier die door een smalle steel van zenuwweefsel met het onderste oppervlak van de hersenen is verbonden. Os ethmoidale Het os ethmoidale (zeefbeen) ligt voor het os sphenoidale. Het os ethmoidale bestaat uit twee honingraatvormige massa’s van beenweefsel. Het vormt een deel van de bodem van de schedel, maakt deel uit van de mediale oppervlakken van de oogkassen van beide ogen en vormt het dak en de zijkanten van de neusholte (zie figuur 6-11a en 6-12b•). Een opvallende rand, de crista galli, of ‘hanenkam’ steekt boven het bovenste oppervlak van het os ethmoidale uit (zie figuur 6-12a•). De reukzenuwen, die impulsen vanuit het reukorgaan geleiden, lopen door gaten in de
zeefplaat (lamina cribrosa; cribrum, zeef). Deze zenuwen geleiden de reukzin. De laterale gedeelten van het os ethmoidale bevatten de etmoïdale sinussen, die vocht naar de neusholte afvoeren. Uitsteeksels, de zogenoemde bovenste en middelste neusschelpen (concha, schelp) lopen in de neusholte door in de richting van het neustussenschot (of septum nasi, septum, wand), dat de neusholte in een linker- en rechtergedeelte verdeelt (zie figuur 6-11a en 6-12 b,c•). Door de beenderen van de onderste neusschelp en door de bovenste en middelste neusschelp wordt de luchtstroom door de neusholte vertraagd en verspreid. Hierdoor krijgt de ingeademde lucht voldoende tijd om gereinigd, bevochtigd en verwarmd te worden voordat deze de kwetsbare gedeelten van de luchtwegen bereikt. Ook komt de lucht daardoor in contact met de reukzintuigen in de bovenste gedeelten van de neusholte. De loodrechte plaat van het os ethmoidale loopt vanaf de crista galli naar onderen en tussen de neusschelpen door; deze plaat maakt deel uit van het neustussenschot (zie figuur 6-11a•).
inzichtvragen
1. Op welke schedelbeenderen bevinden zich de processus mastoideus en de processus styloideus? 2. Welk bot bevat de instulping die de sella turcica wordt genoemd? Wat bevindt zich in deze instulping? 3. Welk bot van de hersenen staat direct met de wervelkolom in verbinding? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
De beenderen van het aangezicht De aangezichtsbeenderen beschermen en ondersteunen de toegang tot het spijsverteringskanaal en de luchtwegen. Ze bieden ook plaats voor de aanhechting van spieren waarmee we gelaatsuitdrukkingen regelen en waarmee we ons voedsel bewerken. Van de veertien aangezichtsbeenderen kan alleen de mandibula (onderkaak) ofwel het mandibulum bewegen. De maxillae De maxillae (bovenkaakbeenderen;
enkelvoud: maxilla) zijn met alle andere aangezichtsbeenderen verbonden, behalve met de mandibula. De maxillae vormen (1) de bodem en het mediale gedeelte 175
6
het beenderstelsel van de rand van de oogkassen (zie figuur 6-11a•); (2) de wanden van de neusholte; en (3) het voorste deel van het monddak of harde gehemelte (palatum durum) (zie figuur 6-12b•). De maxillae bevatten grote maxillaire sinussen (bovenkaakholten), waardoor het gedeelte van de maxillae boven de ingebedde tanden en kiezen lichter is. Infecties van tandvlees of gebitselementen verspreiden zich soms naar de sinussen van de maxilla, waardoor de pijn verergert en de behandeling wordt bemoeilijkt. Ossa palatinum (gehemeltebeenderen) De gepaarde gehemeltebeenderen vormen het achterste oppervlak van het benig gehemelte of harde gehemelte, het ‘monddak’ (zie figuur 6-11b en 6-12b•). De bovenste oppervlakken van het horizontale gedeelte van elk van beide gehemeltebeenderen maken deel uit van de bodem van de neusholte. Het bovenste uiteinde van het verticale gedeelte van elk van beide gehemeltebeenderen maakt deel uit van de bodem van beide oogkassen. Os vomer De onderste rand van het os vomer (ploeg-
schaarbeen) is verbonden met de gepaarde gehemeltebeenderen (zie figuur 6-11b en 6-12b•). Het os vomer ondersteunt een belangrijke scheiding die deel uitmaakt van het neustussenschot, samen met het os ethmoidale (zie figuur 6-11a en 6-12b•). Os zygomaticum Aan beide zijden van de schedel is
een os zygomaticum (jukbeen) met het os frontale en de maxilla verbonden, en vormt daarmee het laatste gedeelte van de laterale wand van de oogkas (zie figuur 6-10 en 6-11a•). Langs de laterale rand loopt elk van beide jukbeenderen over in een dunne, benige uitloper die zich lateraal en achterwaarts buigt en doorloopt tegen een uitloper van het os temporale aan. Samen vormen deze uitlopers de arcus zygomaticus (jukboog) of jukbeenderen. Ossa nasalia De ossa nasalia (neusbeenderen) vor-
men de brug van de neus, in het midden tussen de oogkassen. Ze zijn met het os frontale en de beenderen van de maxilla verbonden (zie figuur 6-10 en 611a•). Ossa lacrimalia De ossa lacrimalia (lacrimae, tranen;
traanbeenderen) bevinden zich in de oogkas op het 176
mediale oppervlak. Ze zijn verbonden met het os frontale, het os ethmoidale en de beenderen van de maxilla (zie figuur 6-10 en 6-11a•). De onderste neusschelpen De gepaarde onderste neusschelpen steken vanaf de laterale wanden van de neusholte naar buiten uit (zie figuur 6-11a en 6-12c•). Door hun vorm vertragen ze de luchtstroming en buigen ze de binnenkomende lucht af in de richting van de reukzintuigen die zich bovenin de neusholte bevinden. De neus De neus bestaat uit de beenderen die de bo-
venste en laterale wanden van de neusholten vormen en de holten die daarin uitmonden. Het os ethmoidale en het os vomer vormen het benige gedeelte van het septum nasi (neustussenschot), dat het linker en rechter gedeelte van de neusholte scheidt (zie figuur 6-11a•). Het os frontale, het os sphenoidale, het os ethmoidale, het palatum en de beenderen van de maxilla bevatten met lucht gevulde compartimenten, die samen de neusbijholten (paranasale sinussen) worden genoemd (figuur 6-13•). (De kleine holten in het palatum, niet afgebeeld, monden uit in de holten van het os ethmoidale.) Door de neusbijholten wordt niet alleen het gewicht van de schedel verminderd, deze holten helpen ook de luchtwegen beschermen. De neusbijholten zijn met de neusholten verbonden en met een slijmvlies bekleed. Het slijm wordt in de neusholte afgegeven en het trilhaarepitheel voert het slijm terug naar de keel, waar het uiteindelijk wordt ingeslikt of door hoesten uitgestoten. De binnenkomende lucht wordt bevochtigd en verwarmd terwijl deze over de slijmlaag stroomt. Vreemde deeltjes zoals stof en bacteriën raken in het kleverige slijm gevangen en worden ingeslikt of uitgestoten. Met behulp van dit mechanisme worden de kwetsbare delen van de luchtwegen beschermd. De mandibula De brede mandibula is het bot van de
onderkaak. Dit bot vormt een brede, horizontale boog met verticale uitsteeksels aan beide zijden. Elk verticaal uitsteeksel of ramus draagt twee uitsteeksels. Het voorste knobbelige uitsteeksel eindigt bij de processus condylaris, een gebogen oppervlak dat met de fossa mandibularis van het os temporale aan die zijde is verbonden. Deze verbinding is tamelijk beweeglijk en het nadeel van een dergelijke beweeglijkheid is dat de
6
6.6 Het axiale stelsel
6OORHOOFDSSINUS %THMOtDALE SINUS 3FENOtDALE SINUS
#ORNU MINUS
3INUS BOVENKAAK #ORNU MAJUS
,ICHAAM
Figuur 6-14 Os hyoideum Figuur 6-13 De neusbijholten
kaak vrij gemakkelijk kan worden ontwricht. De voorste processus coroniodeus (zie figuur 6-10•) is het aanhechtingspunt van de musculus temporalis (temporaalspier), een sterke spier waarmee de kaken kunnen worden gesloten. Os hyoideum Het kleine, u-vormige os hyoideum (tongbeen) bevindt zich onder de schedel (figuur 6-14•). Aan beide zijden lopen banden vanaf de processus styloideus van het os temporale naar de cornu minus (klein hoornvormig uitsteeksel ter weerszijden op het tongbeen). Het tongbeen (1) dient als aanhechtingsplaats voor spieren die verbonden zijn met het strottenhoofd (larynx), tong en keelholte en (2) ondersteunt en stabiliseert de positie van het strottenhoofd.
inzichtvragen
1. Tijdens een hockeywedstrijd krijgt Peter een bal op zijn oog en breekt hij de beenderen direct boven en onder de oogkas. Welke beenderen zijn gebroken? 2. Wat zijn de functies van de neusbijholten? 3. Als de processus coronoideus van de mandibula is gebroken, kan de mond moeilijk worden gesloten? Hoe komt dit?
De banden tussen de processus styloideus (niet afgebeeld) en het os hyoideum (tongbeen) verbinden de cornu minus van het tongbeen met de processus styloideus van de ossa temporali.
4. Welke symptomen zijn te verwachten bij iemand die een gebroken tongbeen heeft? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
De schedels van jonge en oudere kinderen Bij de vorming van de schedel zijn veel verbeningscentra betrokken. Bij de ontwikkeling van een foetus beginnen de afzonderlijke centra te vergroeien. Het aantal samengestelde beenderen dat als gevolg van deze vergroeiing ontstaat, is kleiner dan het oorspronkelijke aantal. Het os sphenoidale begint bijvoorbeeld als veertien afzonderlijke verbeningscentra, maar eindigt als slechts één bot. Bij de geboorte is de vergroeiing nog niet voltooid en zijn er twee frontale beenderen, vier occipitale beenderen, en verschillende onderdelen van het os ethmoidale en de ossa temporali. De zich ontwikkelende schedel organiseert zich rond de hersenen in ontwikkeling en naarmate het tijdstip van de geboorte dichterbij komt, nemen de hersenen snel in omvang toe. Hoewel de beenderen van de schedel ook groeien, kunnen ze de groei van de hersenen niet bijhouden. Bij de geboorte zijn de schedelbeenderen verbonden door gebieden van vezelig bindweefsel; deze worden fontanellen genoemd. De fontanellen, ‘zachte plaatsen’, zijn tamelijk buigzaam, waardoor de 177
6
het beenderstelsel
schedel zonder schadelijke effecten kan worden vervormd. Tijdens de geboorte verschuiven de schedelbeenderen meestal ten opzichte van elkaar en doordat deze beenderen flexibel zijn, kan het kind zich makkelijker door het geboortekanaal verplaatsen. In figuur 6-15• is het uiterlijk van de schedel bij de geboorte weergegeven, met inbegrip van de opvallende fontanellen.
6.6.2 De wervelkolom en de borstkas
Het overige deel van het axiale skelet bestaat uit de thorax die we straks zullen bespreken en de wervelkolom die we eerst aan de orde komt. De wervelkolom (columna vertebralis) bestaat uit 26 beenderen, de 24 wervels (vertebrae), het heiligbeen (os sacrum) en het staartbeen (os coccygis). De wervelkolom wordt onderverdeeld op basis van de bouw van de wervels (figuur 6-16•). Het cervicale gedeelte van de wervelkolom bestaat uit de 7 halswervels (afgekort als C1 tot en met C7). Het cervicale gedeelte begint bij het gewricht van C1 met de achterhoofdsknobbels van de schedel en loopt naar onderen door tot het gewricht van C7 met de eerste borstwervels. Het thoracale gedeelte bestaat uit de 12 borstwervels (T1 tot en met T12), die elk met één of meer paren ribben zijn verbonden. Het lumbale gedeelte bestaat uit de
5 lendenwervels (L1 tot en met L5). De eerste lendenwervel is verbonden met T12 en de vijfde lendenwervel is verbonden met het os sacrum. Het os sacrum is een enkel bot dat is ontstaan door de vergroeiing van de vijf embryonale wervels van het gebied van het sacrum. Het gebied van het coccygis bestaat uit het kleine coccygis dat ook uit vergroeide wervels bestaat. De totale lengte van de volwassen wervelkolom bedraagt gemiddeld 71 centimeter. Kromming van de wervelkolom De wervelkolom is niet recht en stijf. Op een zijaanzicht van de wervelkolom in figuur 6-16• zijn vier krommingen van de wervelkolom te zien. De thoracale en sacrale kromming worden primaire krommingen genoemd, omdat ze laat tijdens de ontwikkeling van de foetus ontstaan, tijdens de groei van de organen in borst- en buikholte. De cervicale en lumbale krommingen, die secundaire krommingen worden genoemd, ontstaan pas maanden na de geboorte. De cervicale kromming ontstaat als een kind het hoofd rechtop in evenwicht leert houden en de lumbale kromming ontstaat als het kind leert staan. Als iemand staat, moet het lichaamsgewicht via de wervelkolom op de bekkengordel worden overgebracht en uiteindelijk op de benen. Maar het grootste deel van het lichaamsgewicht ligt vóór 'ROTE FONTANEL
3UTURA CORONALIS
3AGITTALE SUTUUR
/CCIPITALE FONTANEL /3 /##)0)4!,%
&ONTICULUS SPHENOIDALIS
/3 &2/.4!,%
/3 0!2)%4!,%
3UTURA SQUAMOSA
/3 .!3!,% /3 30(%./)$!,%
3UTURA LAMBDOIDEA
-!8),,!
/3 0!2)%4!,%
/3 /##)0)4!,% -!.$)"5,!
/3 4%-0/2!,%
&ONTICULUS MASTOIDEUS
A ,ATERAAL AANZICHT
/3 &2/.4!,%
3UTURA CORONALIS B "OVENAANZICHT
3UTURA LAMBDOIDEA
Figuur 6-15 De schedel van een pasgeborene Een kinderschedel bevat meer afzonderlijke beenderen dan een volwassen schedel. Veel van deze beenderen vergroeien uiteindelijk, zodat de volwassen schedel ontstaat. De vlakke beenderen van de schedel zijn gescheiden door delen van vezelig bindweefsel, de zogenoemde fontanellen, waardoor de hersenen kunnen groeien en de schedel tijdens de geboorte van vorm kan veranderen. Tegen het vierde jaar verdwijnen deze gebieden en is de groei van de schedel voltooid.
178
6.6 Het axiale stelsel 'EBIEDEN WERVELKOLOM
+ROMMINGEN VAN DE WERVELKOLOM
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
#ERVICAAL
#ERVICAAL
T1 T2 T3 T4 T5
4HORACAAL
T6
4HORACAAL
T7 T8 T9 T10 T11 T12 L1 L2
,UMBAAL
L3
,UMBAAL
L4 L5
3ACRAAL
3ACRAAL #OCCYGEAAL
Figuur 6-16 De wervelkolom In dit zijaanzicht zijn de belangrijkste gebieden van de wervelkolom en de vier krommingen van de wervelkolom te zien.
de wervelkolom. De secundaire krommingen brengen dat gewicht in één lijn met de lichaamsas. Tegen de tijd dat een kind tien jaar oud is, zijn al deze krommingen van de wervelkolom volledig ontwikkeld. Tijdens de jeugd en de puberteit kunnen verschillende afwijkende krommingen van de wervelkolom ontstaan. Voorbeelden zijn kyfose (kromming van de wervelkolom naar voren), lordose (kromming van de wervelkolom naar achteren) en scoliose (een afwijkende zijdelingse kromming van de wervelkolom). Anatomie van de wervels In figuur 6-17• zijn representatieve wervels uit drie verschillende delen van de wervelkolom afgebeeld. Alle wervels bestaan uit een wervellichaam, een wervel-
boog en gewrichtsuitsteeksels. Het massieve gedeelte van een wervel, waarop het gewicht rust, wordt het wervellichaam (corpus vertebrae) genoemd. De benige vlakken van de wervellichamen maken gewoonlijk geen contact met elkaar, doordat ze gescheiden zijn door een tussenwervelschijf (discus intervertebralis) van vezelig kraakbeen. Tussenwervelschijven worden niet aangetroffen in het os sacrum en coccygis; daar zijn de wervels vergroeid. Ook tussen de eerste en tweede halswervel ontbreekt een tussenwervelschijf. De wervelboog (arcus vertebrae) vormt de achterste begrenzing van elk van de wervelgaten (foramen vertebrale, meervoud foramina). Samen vormen de wervelgaten van opeenvolgende wervels het wervelkanaal (canalis vertebralis) dat het ruggenmerg omsluit. De wervelboog heeft wanden, de zogenoemde pediculi, en een dak dat uit vlakke lagen bestaat, de zogenoemde laminae (enkelvoud lamina, een dunne plaat). Vanaf de pediculi steken dwarsuitsteeksels (processus transversus) naar opzij of zijdelings naar achteren uit; deze uitsteeksels bieden een aanhechtingsplaats voor spieren. Een doornvormig uitsteeksel (of processus spinosus) steekt naar achteren uit vanuit de plaats waar de beide laminae zijn vergroeid. Het doornvormig uitsteeksel vormt de bobbeltjes die langs de middellijn van de rug voelbaar zijn. De gewrichtsuitsteeksels (processus articularis) rijzen op bij de verbinding tussen de pediculi en de laminae. Elke zijde van een wervel heeft een bovenste en een onderste gewrichtsuitsteeksel. De gewrichtsuitsteeksels van twee opeenvolgende wervels maken contact bij de gewrichtsvlakken (facies articularis). Door openingen tussen de pediculi van achtereenvolgende wervels, de tussenwervelgaten, wordt ruimte geboden aan zenuwen die naar of vanuit het ingesloten ruggenmerg lopen. Hoewel alle wervels veel overeenkomstige kenmerken hebben, weerspiegelen plaatselijke verschillen in bouw de verschillen in functie. Hierna worden de verschillen in bouw tussen de wervels besproken. De cervicale wervels De zeven halswervels lopen vanaf het hoofd naar de borst. In figuur 6-17a• is een typische halswervel weergegeven. Merk op dat het wervellichaam niet veel groter is dan het foramen vertebrale. Vanaf de eerste borstwervels tot aan het heiligbeen neemt de diameter van het ruggenmerg af en dat geldt ook voor de 179
6
6
het beenderstelsel
0ROCESSUS SPINOSUS
!RCUS VERTEBRAE &ORAMEN VERTEBRALE
,AMINA "OVENSTE GEWRICHTS UITSTEEKSEL
0EDICULUS
#ORPUS VERTEBRAE 0ROCESSUS TRANSVERSUS
"OVENSTE GEWRICHTS VLAK &ORAMEN TRANSVER SARIUM
A 4YPISCHE HALSWERVEL
0ROCESSUS SPINOSUS
&ORAMEN VERTEBRALE ,AMINA
'EWRICHTS VLAK MET RIB
0EDICULUS
0ROCESSUS TRANSVERSUS
•
"OVENSTE GEWRICHTS VLAK 'EWRICHTS VLAK MET RIB
#ORPUS VERTEBRAE
B 4YPISCHE BORSTWERVEL 0ROCESSUS TRANSVERSUS
,AMINA
0ROCESSUS SPINOSUS
"OVENSTE GEWRICHTS VLAK "OVENSTE GEWRICHTS UITSTEEKSEL
&ORAMEN VERTEBRALE
0EDICULUS
#ORPUS VERTEBRAE
C 4YPISCHE LENDENWERVEL
Figuur 6-17 Typische wervels van het hals-, borst- en lendengebied Elke wervel is van bovenaf gezien.
180
omvang van het foramen vertebrale. Tegelijkertijd worden de wervellichamen geleidelijk groter, omdat ze meer gewicht moeten dragen. Kenmerkende eigenschappen van een typische halswervel zijn (1) een ovaal, ingestulpt wervellichaam; (2) een relatief groot foramen vertebrale; (3) een stompe processus spinosus meestal met een ingekerfd uiteinde; en (4) een rond foramen transversarium binnen de dwarsuitsteeksels. Deze foramina beschermen belangrijke bloedvaten die naar de hersenen lopen. De eerste twee halswervels hebben unieke kenmerken die gespecialiseerde bewegingen mogelijk maken. De atlas (C1) houdt het hoofd rechtop en scharniert met de achterhoofdsknobbels van de schedel. Deze wervel is naar Atlas vernoemd, die, volgens de Griekse mythe, het gewicht van de wereld op zijn schouders draagt. Dankzij het gewricht tussen de achterhoofdsknobbels en de atlas kunnen we knikken (wanneer we ‘ja’ zeggen). De atlas vormt op zijn beurt een draaipunt met de axis (draaier) (C2) via een verlenging op de axis die de dens (dens, tand) of de processus odontoideus wordt genoemd. Dit gewricht, dat rotatie mogelijk maakt (zoals wanneer we het hoofd schudden, om ‘nee’ te zeggen), is afgebeeld in figuur 6-18•. De thoracale wervels Er zijn twaalf thoracale wervels (figuur 617b•). Kenmerkende eigenschappen van een borstwervel zijn (1) een karakteristiek hartvormig wervellichaam dat groter is dan dat van een halswervel; (2) een groot, dun doornvormig uitsteeksel dat omlaag wijst; en (3) gewrichtsvlakken met de ribben op het wervellichaam (en in de meeste gevallen op de dwarsuitsteeksels) voor scharniering met de kop van één of twee paar ribben. De lumbale wervels De kenmerkende eigenschappen van lendenwervels (figuur 6-17c•) zijn onder meer (1) een wervellichaam dat dikker en ovaler
6
6.6 Het axiale stelsel
is dan dat van een borstwervel; (2) een relatief grote, stompe processus spinosus dat dorsaal uitsteekt, waardoor de spieren van de onderrug een groot aanhechtingsoppervlak hebben; en (3) platte dwarsuitsteeksels waaraan geen verbindingen voor ribben zitten. De lumbale wervels zijn het grootst en het minst beweeglijk, want zij dragen het grootste deel van het li-
$ENS PROCESSUS ODONTOIDEUS
"AND
!TLAS # !RTICULEERT MET ACHTERHOOFDS KNOBBELS $RAAIER # !RTICULEERT MET ATLAS
(ET ATLAS AXIS COMPLEX
Figuur 6-18 De atlas en de axis De pijlen in deze tekening geven de rotatierichting aan bij het gewricht tussen de atlas (C1) en de axis (C2).
chaamsgewicht. Naarmate de wervels met een groter gewicht zijn belast, wordt de rol van de tussenwervelschijven als schokdemper belangrijker. De tussenwervelschijven in de lendenstreek, die onderhevig zijn aan de grootste druk, zijn de dikste van allemaal. De lumbale wervels zijn zodanig met elkaar verbonden dat deze wervels slechts beperkte bewegingsmogelijkheden hebben, zodat de tussenwervelschijven niet te sterk worden belast. Het os sacrum en het os coccygis Het os sacrum (heiligbeen) bestaat uit de vergroeide onderdelen van vijf sacrale wervels. Het beschermt de voortplantings-, spijsverterings- en uitscheidingsorganen en verbindt het axiale skelet met het skelet van de ledematen door middel van gepaarde verbindingen met de bekkengordel. Het brede oppervlak van het heiligbeen vormt een groot aanhechtingsoppervlak voor spieren, vooral voor de spieren die verantwoordelijk zijn voor de beweging van de benen. In figuur 6-19• is een achter- en vooraanzicht van het heiligbeen te zien. Omdat het heiligbeen op een driehoek lijkt, wordt het smalle, onderste gedeelte de apex (top) genoemd, en het brede bovenste oppervlak is de basis. De bovenste gewrichtsuitsteeksels van de eerste sacrale wervels scharnieren met de onderste lendenwervels. Het sa-
3ACRAAL KANAAL
"ASIS
0ROMONTORIUM OSSIS SACRI 'EWRICHTS UITSTEEKSEL
3ACRALE FORAMINA -EDIANE SACRALE KAM 3ACRALE HIATUS
!PEX
3TAARTBEEN
A !CHTERSTE OPPERVLAK
B 6OORSTE OPPERVLAK
Figuur 6-19 Het os sacrum en het os coccygis 181
6
het beenderstelsel
crale kanaal is een doorgang die tussen deze uitsteeksels begint en over de hele lengte van het heiligbeen doorloopt. Door de gehele lengte van het sacrale kanaal lopen vliezen die het wervelkanaal bekleden en zenuwen. Het onderste uiteinde, de sacrale hiatus, is met bindweefsel bedekt. De voorkant, die in de bekkenring naar voren uitsteekt, het zogenoemde promontorium ossis sacri, is een belangrijk kenmerk bij vrouwen tijdens onderzoekingen van het bekken en tijdens de bevalling en geboorte. De sacrale wervels beginnen kort na de puberteit te vergroeien en zijn meestal tussen het 25e en 30e levensjaar volledig vergroeid. Hun vergroeide doornvormige uitsteeksels vormen een reeks uitstulpingen langs de mediane sacrale kam. Aan weerszijden van de mediane sacrale kam bevinden zich vier paar sacrale foramina (openingen). Het os coccygis (staartbeen) biedt een aanhechtingsplaats voor een spier waarmee de anale opening wordt gesloten. De vergroeiing van deze drie tot vijf (meestal vier) staartwervels is pas laat tijdens het volwassen leven voltooid. Bij ouderen is het os coccygis soms ook met het os sacrum vergroeid. De thorax Het skelet van de borst, ofwel de thorax (borstkas) bestaat uit de borstwervels, de ribben en het sternum (borstbeen) (figuur 6-20•). De thorax vormt een benige versteviging voor de wanden van de borstholte. De ribben en het sternum vormen de ribbenkast. De thorax beschermt het hart, de longen en andere inwendige organen en dient als aanhechtingsplaats voor de spieren die bij de ademhaling betrokken zijn. Ribben of costae zijn langwerpige, vlakke beenderen die aan of tussen de borstwervels ontspringen en in de wand van de borstholte eindigen. Er zijn 12 paar ribben. De eerste 7 paren worden ware ribben genoemd. Deze ribben lopen door tot de voorste lichaamswand en zijn via afzonderlijke kraakbeenstukken, het ribkraakbeen, met het sternum verbonden. Ribben 8-12 worden valse ribben genoemd, omdat ze niet direct met het sternum zijn verbonden. Het ribkraakbeen van de ribben 8-10 is vergroeid. Dit vergroeide kraakbeen is verbonden met het ribkraakbeen van rib 7 voordat dit het sternum bereikt. De laatste 2 paar ribben worden zwevende ribben genoemd, omdat ze niet met het sternum zijn verbonden. 182
Het volwassen sternum heeft drie delen. Het brede, driehoekige manubrium is verbonden met de claviculae van het skelet van de ledematen en met het kraakbeen van het eerste paar ribben. De incisura jugularis sterni is een ondiepe instulping van het bovenste oppervlak van het manubrium. Het langwerpige lichaam (corpus) eindigt bij de smalle processus xiphoideus. De verbening van het sternum begint in zes tot tien verschillende centra en de vergroeiing is op zijn vroegst pas op het 25e levensjaar voltooid. De processus xiphoideus is meestal het laatste onderdeel van het sternum dat verbeent en vergroeit. Door schokken of hoge druk kan dit bot in de lever worden gedrukt, waardoor ernstig letsel ontstaat. Bij de opleiding voor cardiopulmonale resuscitatie (hartmassage) wordt er grote nadruk op gelegd dat de hand juist moet worden geplaatst, om de kans te verkleinen dat de processus xiphoideus of de ribben worden gebroken. Dankzij hun complexe musculatuur, dubbele scharnierwerking bij de wervels en beweegbare verbinding aan het sternum hebben de ribben vrij veel bewegingsmogelijkheden. Doordat de ribben gebogen zijn, veranderen de breedte en de diepte van de borstkas wanneer ze bewegen, waardoor de borstkas groter of kleiner wordt.
inzichtvragen
1. Joost heeft een botscheurtje aan de basis van de dens. Welk bot is beschadigd en waar bevindt dit bot zich? 2. Welke enkelvoudige structuur is bij volwassenen ontstaan door de vergroeiing van vijf grote wervels? 3. De wervellichamen van de lendenwervels zijn groot. Wat is hier de functie van? 4. Wat zijn de verschillen tussen ware ribben en valse ribben? 5. Welk bot kan breken wanneer een hartmassage onjuist wordt uitgevoerd? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
6.7 Het skelet van de ledematen Het skelet van de ledematen (ook wel het appendiculaire skelet genoemd) bestaat uit de beenderen van
6
6.7 Het skelet van de ledematen )NCISURA JUGULARIS STERNI
T1
"OTVERBINDING MET CLAVICULA
1
2 -ANUBRIUM 3TERNUM
7ARE RIBBEN
3
,ICHAAM
4
0ROCESSUS XIPHOIDEUS
5 2IBKRAAKBEEN
10
T11 T12
11
6 7
12
8 9
6ALSE RIBBEN
:WEVENDE RIBBEN A
-ANUBRIUM 3TERNUM
7ARE RIBBEN
,ICHAAM 0ROCESSUS XIPHOIDEUS
2IBKRAAKBEEN 6ALSE RIBBEN :WEVENDE RIBBEN B
Figuur 6-20 De thorax Een vooraanzicht van de ribben, het sternum en het ribkraakbeen is afgebeeld in (a) een foto van een skelet en (b) schematisch.
183
6
het beenderstelsel
ledematen en de ondersteunende beenderen van de schouder- en bekkengordel waarmee de ledematen met de romp zijn verbonden.
6.7.1 De schoudergordel
Beide armen zijn bij de schoudergordel met de romp verbonden. De schoudergordel bestaat uit twee brede, vlakke scapulae (enkelvoud scapula, schouderbladen) en twee dunne, gebogen claviculae (enkelvoud clavicula, sleutelbeen) (zie figuur 6-9•). Elk clavicula is met het manubrium van het sternum verbonden; dit zijn de enige directe verbindingen tussen de schoudergordel en het axiale skelet. De beide scapulae worden door skeletspieren ondersteund en gepositioneerd; de scapulae zijn niet via beenderen of banden met de borstkas verbonden. Door bewegingen van claviculae en scapulae wordt de positie van het schoudergewricht bepaald; deze bewegingen vormen ook een uitgangspunt voor de bewegingen van de armen. Zodra het schoudergewricht in positie is, sturen spieren die hun oorsprong hebben bij de schoudergordel de bewegingen van de arm aan. De oppervlakken van scapulae en claviculae zijn daarom buitengewoon belangrijk als plaatsen voor spieraanhechting. De clavicula De S-vormige clavicula (sleutelbeen), afgebeeld in figuur 6-21•, is bij het sternale uiteinde met het manubrium van het sternum verbonden en bij het acromiale uiteinde met het acromion, een uitsteeksel van de clavicula. Het gladde bovenste oppervlak van de clavicula ligt juist onder de huid. Het ruwe onderste oppervlak van het acromiale uiteinde is gemarkeerd door opvallende lijnen en knobbeltjes, aanhechtingsplaatsen voor spieren en banden. De claviculae zijn betrekkelijk klein en kwetsbaar, dus breuken komen vrij veel voor. Iemand die bij een val met gestrekte arm op zijn hand landt, kan bijvoorbeeld zijn clavicula breken. Gelukkig genezen de meeste breuken van de clavicula snel zonder gips. De scapula Het voorste oppervlak van het lichaam van elk van beide scapulae (schouderbladen) vormt een brede driehoek die door de bovenste, mediale en laterale randen wordt begrensd (figuur 6-22•). Spieren die de 184
positie van de scapula bepalen, zijn langs deze randen aangehecht. De kop van de scapula bij de kruising van de laterale en de bovenste rand vormt een breed uitsteeksel dat een holle, komvormige holte heeft, die de schouderkom of cavitas glenoidalis wordt genoemd. Zie pagina 169. Bij de schouderkom is de scapula verbonden met het proximale uiteinde van de humerus. Deze structuren vormen samen het schoudergewricht. De instulping in het voorste oppervlak van het lichaam van de scapula wordt de fossa subscapularis genoemd. Hier is de onderschouderbladspier (m. subscapularis) aangehecht; deze spier verbindt de scapula met de humerus, het proximale bot van de arm. In figuur 6-22b• is een lateraal aanzicht weergegeven van de scapula en de twee grote uitsteeksels die zich over de schouderkom uitstrekken. Het kleinere, voorste uitsteeksel is de processus coracoideus. Het acromion is het grootste, achterste uitsteeksel. Als we met de vingers langs het bovenste oppervlak van het schoudergewricht strijken, is dit uitsteeksel voelbaar. Het acromion is met het distale uiteinde van de clavicula verbonden. De spina scapulae (schoudergraat) verdeelt het achterste oppervlak van de scapula in twee gedeelten (figuur 6-22c•). Het gebied boven dit uitsteeksel is de supra spineuze fossa (supra, boven); hier is de bovendoornspier (m. supraspinatus) aangehecht. Het gebied onder dit uitsteeksel is de infraspineuze fossa (infra, onder), waar de onderdoornspier (m. infraspinatus) is aangehecht. Beide spieren zijn ook aan de humerus aangehecht.
6.7.2 De armen
Het skelet van de armen bestaat uit de beenderen van de bovenarm, onderarm, pols en hand. Anatomisch gezien heeft de term bovenarm alleen betrekking op het proximale gedeelte van de bovenste ledematen (van de schouder tot en met de elleboog), niet op de gehele arm. Zie pagina 18. De bovenarm, of brachium, bevat een enkel bot, de humerus (opperarmbeen), die loopt vanaf de scapula tot aan de elleboog. De humerus Aan het proximale uiteinde is de ronde kop van de humerus met de scapula verbonden. De opvallende tuberculum majus humeri van de humerus is een afgeronde verdikking nabij het laterale oppervlak van de kop (figuur 6-23•). Deze vormt de laterale omtrek
6
6.7 Het skelet van de ledematen
5ITEINDE BORSTBEEN 'EWRICHTSVLAK VOOR VERBINDING MET STERNUM !CROMIALE UITEINDE 'EWRICHTSVLAK VOOR VERBINDING MET ACROMION
Figuur 6-21 De clavicula De rechterclavicula is in bovenaanzicht afgebeeld. !CROMION
0ROCESSUS CORACOIDEUS
&OSSA SUPRASPINATA
0ROCESSUS CORACOIDEUS
"OVENSTE RAND
0ROCESSUS CORACOIDEUS
!CROMION
"OVENSTE RAND
&OSSA SUBSCAPULARIS
+OP
,ICHAAM ,ATERALE RAND
!CROMION
(ALS 3PINA SCAPULAE &OSSA INFRASPINATA
3CHOUDER KOM
3PINA SCAPULAE -EDIALE RAND
,ICHAAM
-EDIALE RAND
,ATERALE RAND
,ATERALE RAND
A 6OORAANZICHT
B :IJAANZICHT
C !CHTERAANZICHT
Figuur 6-22 De scapula Op deze foto zijn de belangrijkste oriëntatiepunten van de rechterscapula te zien.
van de schouder. De tuberculum minus humeri ligt meer naar voren, afgescheiden van de tuberculum majus humeri door een diepe sulcus intertubercularis, een groef in het bot. Aan beide verdikkingen zijn spieren aangehecht en langs de groef loopt een grote pees. De anatomische hals ligt tussen de verdikkingen en onder het oppervlak van de kop. Distaal ten opzichte van de verdikkingen komt het smalle collum chirurgicum humeri overeen met het gebied van het groeiende beenweefsel, het epifysekraakbeen. Zie pagina 163. Het collum chirurgicum humeri heeft zijn naam gekregen
omdat het een veelvoorkomende fractuurplaats is. De proximale schacht van de humerus is op doorsnede rond. Het verhoogde tuberositas deltoidea, dat langs de laterale rand van de schacht loopt, is naar de musculus deltoideus genoemd, die daaraan is aangehecht. Distaal wordt het achterste oppervlak van de schacht vlakker en de humerus wordt naar beide zijden breder en vormt een brede driehoek. Naar beide zijden steken mediale en laterale gewrichtsknobbels uit, waardoor het aanhechtingsoppervlak van spieren wordt vergroot en aan de onderkant bestaat de humerus voorname185
6
het beenderstelsel
lijk uit de gladde gewrichtsknobbel. Bij de gewrichtsknobbel is de humerus verbonden met de beenderen van de onderarm, de radius (spaakbeen) en de ulna (ellepijp). Een lage rand kruist de gewrichtsknobbel, waardoor deze in twee duidelijk onderscheiden gebieden wordt verdeeld. De trochlea is het grote, mediale gedeelte dat als een spoel of katrol is gevormd (trochlea, katrol). De trochlea loopt vanaf de basis van de fossa coronoidea (corona, kroon) op het voorste oppervlak naar de fossa olecrani op het achterste oppervlak. Deze instulpingen bieden plaats voor de uitsteeksels van het oppervlak van de ulna wanneer de elleboog maximaal is gestrekt. Een ondiepe radiale fossa proximaal ten opzichte van 4UBERCULUM MAJUS 3ULCUS INTERTUBERCULARIS HUMERI 4UBERCULUM MINUS HUMERI +OP
4UBERCULUM MAJUS HUMERI
!NATOMISCHE HALS #OLLUM CHIRURGICUM HUMERI 4UBEROSITAS DELTOIDEA 'ROEVE VOOR NERVUS RADIALIS
3CHACHT
,ATERALE GEWRICHTS KNOBBEL &OSSA OLECRANI &OSSA CORONOIDEA
2ADIALE FOSSA
-EDIALE (UMERUSKOPJE 4ROCHLEA GEWRICHTSKNOBBEL
4ROCHLEA
'EWRICHTSKNOBBEL
A 6OORSTE OPPERVLAK
B !CHTERSTE OPPERVLAK
Figuur 6-23 De humerus Belangrijke onderdelen van de humerus van de rechterarm zijn benoemd.
186
het humeruskopje huisvest een klein uitsteeksel van de radius. Radius en ulna De radius (spaakbeen) en de ulna (ellepijp) zijn de beenderen van de onderarm (figuur 6-24•). In de anatomische positie ligt de radius langs de laterale (duim)zijde van de onderarm, terwijl de ulna de onderarm in mediale richting verstevigt (figuur 6-24a•). Het olecranon (olecranon) van de ulna is de punt van de elleboog. Op het voorste oppervlak daarvan is de incisura trochlearis (inkerving van de trochlea) bij het ellebooggewricht met de trochlea van de humerus verbonden. Het olecranon vormt het bovenste uitsteeksel van deze inkerving en de processus coronoideus vormt het onderste uitsteeksel. Wanneer de arm maximaal gestrekt is, en boven- en onderarm een rechte lijn vormen, draait het olecranon in de fossa olecrani aan het achterste oppervlak van de humerus. Bij maximale buiging van de arm, wanneer boven- en onderarm een V vormen, bevindt de processus coronoideus zich in de fossa coronoidea aan het voorste oppervlak van de humerus. Lateraal ten opzichte van de processus coronoideus biedt een gladde, radiale inkeping plaats voor de kop van de radius. Een vezelige plaat verbindt de laterale rand van de ulna in de lengterichting met de radius. Vlak bij de pols eindigt de schacht van de ulna in een schijfvormige kop waarvan de achterste rand een korte processus styloideus ulnae draagt. Het distale uiteinde van de ulna is door een kraakbeenkussen van het polsgewricht gescheiden en alleen het grote distale gedeelte van de radius maakt deel uit van het polsgewricht. De processus styloideus radii speelt een rol bij de stabilisering van dit gewricht, doordat dit uitsteeksel een laterale beweging van de beenderen van de pols tegengaat (carpale beenderen). Een smalle hals strekt zich uit vanaf de kop van de radius naar de radiale verdikking die de aanhechtingsplaats van de m. biceps brachii markeert, een grote spier op het voorste oppervlak van de arm waarmee de onderarm wordt gebogen. De schijfvormige kop van de radius is bij het ellebooggewricht verbonden met het humeruskopje en bij de incisura radialis (radiale inkeping) met de ulna. Dankzij deze proximale scharnierwerking met de ulna kan de radius rond de ulna draaien, waardoor de handpalm wordt geroteerd
6
6.7 Het skelet van de ledematen
in een beweging die pronatie (vooroverkantelen) wordt genoemd (figuur 6-24b•). De omgekeerde beweging, waarbij de onderarm in de anatomische positie wordt teruggebracht, wordt supinatie (achteroverkantelen) genoemd.
zijn met de distale handwortelbeentjes verbonden en vormen de palm van de hand. De middenhandsbeentjes zijn op hun beurt verbonden met de beenderen in de vingers of phalanges (enkelvoud phalanx, kootjes). Elke hand heeft 14 kootjes. 4 vingers hebben elk 3 kootjes (proximaal, midden en distaal), maar de duim of pollex heeft slechts 2 kootjes (proximaal en distaal).
Beenderen van de pols en hand De pols, handpalm en vingers worden door 27 beenderen ondersteund (figuur 6-25•). De 8 handwortelbeentjes van de pols of carpus vormen 2 rijen. Er zijn 4 proximale handwortelbeentjes: (1) het os scaphoideum, (2) het os lunatum, (3) het os triquetrum en (4) het os pisiforme. Er zijn ook vier distale middenhandsbeentjes: (1) het os trapezium, (2) het os trapezoideum, (3) het os capitatum en (4) het os hamatum. Dankzij gewrichten tussen de carpale beenderen is een beperkte mate van glijden en draaien mogelijk. Vijf middenhandsbeentjes (metacarpale beenderen) /LECRANON
•
+OP
•
•
1. Waarom heeft een gebroken clavicula een negatieve invloed op de beweeglijkheid van de scapula? 2. Van welk bot zijn de afgeronde uitsteeksels aan beide zijden van de elleboog een onderdeel? 3. Welk bot van de onderarm bevindt zich in de anatomische positie lateraal ten opzichte van de romp? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
6.7.3 De bekkengordel
)NCISURA TROCHLEARIS
•
•
inzichtvragen
0ROCESSUS CORONOIDEUS
•
•
)NCISURA RADIALIS
(ALS
• •
4UBEROSITAS ULNAE 4UBEROSITAS RADII 5,.!
2!$)53
•
2!$)53
5,.!
•
•
•
+OP VAN ULNA )NCISURA ULNARIS •
0ROCESSUS STYLOIDEUS RADII
• •
•
•
0ROCESSUS STYLOIDEUS ULNAE 'EWRICHTS OPPERVLAK
A 6OORAANZICHT
B 0RONATIE VOORAANZICHT
Figuur 6-24 De radius en de ulna (a) Deze foto biedt een vooraanzicht van de beenderen van de rechteronderarm. (b) Let op de veranderingen die optreden tijdens proneren.
De bekkengordel is verbonden met de femora (dijbeenderen) (zie figuur 6-9•). Doordat de benen en de bekkengordel het lichaamsgewicht moeten dragen en verplaatsen, zijn de beenderen van de bekkengordel en benen steviger dan die van de schoudergordel en armen. De bekkengordel is ook veel steviger met het axiale skelet verbonden. De bekkengordel bestaat uit twee ossa coxae (grote heupbeenderen). Elk os coxae ontstaat door de vergroeiing van drie beenderen: een os ilium (darmbeen) een os ischium (zitbeen) en een os pubis (schaambeen) (figuur 6-26a, b•). Aan de achterkant zijn de ossa coxae met het os sacrum verbonden bij het articulatio sacroiliaca (figuur 6-26c•). Aan de voorzijde zijn de twee ossa coxae bij de symphysis pubica, een kussentje van vezelig kraakbeen, met elkaar verbonden. Bij het heupgewricht is de kop van het femur verbonden met het komvormige oppervlak van de heupkom of het acetabulum (gewrichtskom; acetabulum, een azijnkop). Het os coxae Het os ilium (darmbeen) is het bovenste en 187
6
het beenderstelsel
0ROCESSUS STYLOIDEUS ULNAE
• •
•
/S TRIQUETRUM
•
/S SCAPHOIDEUM
•
•
/S LUNATUM
/S TRAPEZIUM
• •
•
•
/S TRAPEZOIDEUM
/S PISIFORME
-IDDEN HANDS BEENTJES
/S CAPITATUM
I
/S HAMATUM
grootste onderdeel van het os coxae (heupbeen) (zie figuur 6-26 a, b•). Boven de heupkom is het ilium breed en gebogen en heeft het een enorm oppervlak voor de aanhechting van spieren, pezen en banden. De bovenste rand van het ilium, de crista iliaca (crista, kam), vormt een aanhechtingsplaats van banden en spieren (zie figuur 6-26c•). Nabij de bovenste en achterste rand van het acetabulum is het os ilium met het os ischium (zitbeen) vergroeid. Het onderste oppervlak van het ischium, de tuber ischiadicum (niet afgebeeld) draagt een deel van het lichaamsgewicht bij het zitten. Doordat een smalle tak van het ischium met een tak van os pubis is vergroeid, is het foramen obturatum volledig door bot omgeven. Deze ruimte wordt afgesloten door een blad van collagene vezels waarvan het binnenste en buitenste oppervlak een basis vormen voor de aanhechting van spieren en ingewanden. Het voorste en mediale oppervlak en van het os pubis heeft een ruw gedeelte dat de vergroeiing van de schaambeenderen (symphysis pubica) vormt, een kraakbeenverbinding met het os pubis aan de andere
0ROCESSUS STYLOIDEUS RADII
•
V
IV
II
III
•
0ROXIMAAL
•
-IDDEN
•
•
0HA LANGES
$ISTAAL
Figuur 6-25 Beenderen van pols en hand Hier is een achteraanzicht van de hand afgebeeld.
#RISTA ILIACA
/S SACRUM /S ILIUM /S COXAE
L5
/S ISCHIUM /S PUBIS
/S SACRUM
A
/S COCCYGIS
3ACRO ILIAAL GEWRICHT
!CETABULUM
+AM OS PUBIS /S ILIUM /S COXAE
/S ISCHIUM /S PUBIS
/NDERSTE TAK VAN HET OS ISCHIUM
&ORAMEN OBTURATUM /NDERSTE TAK VAN HET OS PUBIS
3YMPHYSIS PUBICA
C 6OORAANZICHT
B
Figuur 6-26 Het bekken De verschillende kleuren geven de onderdelen aan van (a) het bekken in vooraanzicht en (b) het rechter heupbeen van opzij gezien. Op de foto bij (c) is een vooraanzicht van het bekken van een volwassen man te zien.
188
6.7 Het skelet van de ledematen
zijde. De symphysis pubica beperkt de bewegingsmogelijkheden van de twee schaambeenderen ten opzichte van elkaar. Het bekken (pelvis) Het bekken bestaat uit de twee ossa coxae, het os sacrum en het coccygis (zie figuur 6-26a•). Het is dus een samengestelde structuur die zowel bestaat uit gedeelten van het appendiculaire als van het axiale skelet. Een uitgebreid netwerk van banden verbindt het os sacrum met de cristae iliaca met beide zitbeenderen en met de schaambeenderen. Andere banden verbinden beide darmbeenderen met de achterzijde van de lendenwervels. Door deze onderlinge verbindingen wordt het bekken verstevigd. Bij de vrouw is het bekken iets anders gevormd dan bij de man (figuur 6-27•). Enkele van deze verschillen zijn het gevolg van verschillen in lichaamsomvang en spiermassa. Bij vrouwen is het bekken meestal gladder, lichter van gewicht en heeft het minder opvallende markeringen. Andere verschillen zijn aanpassingen aan het dragen van kinderen en zijn noodzakelijk om het gewicht van de groeiende foetus te ondersteunen en de doorgang van de pasgeborene door de onderste bekkenopening tijdens de baring te vergemakkelijken. De onderste bekkenopening wordt begrensd door het os coccygis, de ossa ischii en de symphysis pubica. Vergeleken met mannen hebben vrouwen een betrekkelijk breed, laag bekken, een grotere bekkenopening en is bij vrou-
wen de hoek tussen de schaambeenderen groter.
6.7.4 De benen
Het skelet van elk van beide benen bestaat uit een femur of dijbeen, een patella of knieschijf, een tibia of scheenbeen en een fibula of kuitbeen; de beenderen van het onderbeen en de beenderen van enkel en voet. Het femur Het femur (dijbeen) is het langste en zwaarste bot in het lichaam (figuur 6-28•). De afgeronde epifyse, of kop van het femur is bij de heupkom met het bekken verbonden (de gewrichtskom). De trochanter major en trochanter minor (respectievelijk grote en kleine rolheuvel) zijn grote, ruwe uitsteeksels die vanaf de verbinding van de kop en de schacht in laterale richting uitsteken. Beide trochanters bevinden zich op plaatsen waar grote pezen aan het femur zijn aangehecht. Op het achterste oppervlak van het femur markeert een opvallende verhoging, de linea aspera de aanhechting van krachtige spieren die de schacht van het femur in de richting van de middenlijn trekken, een beweging die adductie wordt genoemd (ad, in de richting van + duco, leiden). De proximale schacht van het femur is op dwarsdoorsnede rond. Verder distaal wordt de schacht vlakker en eindigt in twee grote epicondyles (gewrichtsknobbels op de beenderen, lateraal en mediaal). De onderste oppervlakken van de epicondyles vormen de laterale
"EKKENOPENING RELATIEF SMAL -AN
6ROUW "EKKENHOEK Ú OF MINDER
"EKKENOPENING RELATIEF BREED "EKKENHOEK Ú OF MEER
Figuur 6-27 Verschillen in de anatomie van het bekken bij mannen en vrouwen 189
6
6
het beenderstelsel
en mediale gewrichtsknobbels. De laterale en mediale gewrichtsknobbels maken deel uit van het kniegewricht. De patella (knieschijf) glijdt over het gladde voorste oppervlak tussen de laterale en mediale gewrichtsknobbels ofwel de facies patellaris femoris. Zie pagina 171. De patella ontspringt binnen de pees van de m. quadriceps femoris (vierhoofdige dijspier), een groep spieren waarmee de knie wordt gestrekt. De tibia en fibula De tibia (scheenbeen) is het grote mediale bot van het onderbeen (figuur 6-29•). De laterale en mediale gewrichtsknobbels van het femur zijn met de laterale en mediale gewrichtsknobbels van de tibia verbonden. Het ligamentum patellae verbindt de patella met de tuberositas tibiae juist onder het kniegewricht. Een uitstekende voorste kam (margo anterior) loopt bijna over de gehele lengte van het voorste oppervlak van de fibula door. Aan het distale uiteinde verbreedt de tibia zich tot een groot uitsteeksel, de malleolus medialis (malleolus, hamer). Het onderste oppervlak van de fibula vormt een gewricht met het proximale enkelbeen, de malleolus medialis ondersteunt de enkel
4ROCHAN TER MAJOR
'EWRICHTSOPPERVLAK VAN KOP (ALS
4ROCHAN TER MAJOR
aan de binnenkant van opzij. De dunne fibula (kuitbeen) loopt evenwijdig aan de laterale grens van het scheenbeen. De fibula is met het onderste deel van het scheenbeen verbonden bij de laterale gewrichtsknobbel van het scheenbeen. De fibula is niet met het femur verbonden en speelt geen rol bij het overdragen van het gewicht op enkel en voet. Het vormt echter een belangrijk oppervlak voor de aanhechting van spieren en de distale malleolus lateralis ondersteunt de enkel aan de buitenkant van opzij. Een vezelig vlies dat tussen fibula en tibia doorloopt, speelt een rol bij de stabilisering van de onderlinge posities van deze twee beenderen en biedt een extra oppervlak voor de aanhechting van spieren. Beenderen van enkel en voet De enkel of tarsus, bestaat uit zeven afzonderlijke tarsale beenderen (ossa tarsi, voetwortelbeentjes) (figuur 6-30a•): (1) het sprongbeen (talus), (2) het hielbeen (calcaneus), (3) het os naviculare, (4) het teerlingbeen of os cuboideum en (5-7) het eerste, tweede en derde os cuneiforme. Alleen het proximale voetwortelbeen, de
,ATERALE GEWRICHTSKNOBBEL VAN TIBIA &IBULAKOP
-EDIALE GEWRICHTSKNOBBEL VAN FIBULA 4UBEROSITAS TIBIAE
4ROCHAN TER MINOR 6OORSTE KAM
&EMUR SCHACHT
,ATERALE EPICONDYLUS
-EDIALE EPICONDYLUS
,ATERALE -EDIALE GEWRICHTS GEWRICHTS KNOBBEL KNOBBEL A 6OORSTE OPPERVLAK
,INEA ASPERA
4)")!
,ATERALE EPICONDYLUS
,ATERALE GEWRICHTS KNOBBEL B !CHTERSTE OPPERVLAK
Figuur 6-28 Het femur De bijschriften geven de verschillende botmarkeringen op het rechter femur aan.
190
&)"5,!
,ATERALE MALLEOLUS
-EDIALE MALLEOLUS 'EWRICHTS OPPERVLAK
Figuur 6-29 Tibia en fibula van het rechterbeen Vooraanzicht van fibula en tibia.
6
6.8 Botverbindingen 4ARSALE BEENDEREN
#ALCANEUS
/S CUNEIFORME
4ALUS
/S NAVICULARE
4IBIA
4ALUS
-ETATARSALE BEENTJES /S NAVICULARE /S CUBOIDEUM DE
0HALANGES
#ALCANEUS
/SSA CUNEIFORMIA
DE
STE
B :IJAANZICHT RECHTERVOET
STE 6
)6
)))
))
)
"ASIS VAN MIDDENVOET
Figuur 6-30 De beenderen van enkel en voet
-ETATARSALE BEENTJES ) 6
(a) Op deze foto zijn de beenderen van de rechtervoet van bovenaf afgebeeld. (b) Op dit zijaanzicht zijn de onderlinge posities van de voetwortel- en middenvoetsbeentjes te zien. Merk op hoe het lichaamsgewicht op de hiel en de voetzool wordt overgedragen als gevolg van de ligging van de tarsale beenderen.
+OP VAN EERSTE METATARSALE BEENTJE
0ROXIMAAL KOOTJE
'ROTE TEEN
$ISTAAL KOOTJE
met de Romeinse cijfers I tot en met V genummerd en hun distale uiteinden vormen de bal van de voet. Net als de duim heeft de grote teen (of hallux) twee kootjes; evenals de vingers bevatten de andere tenen drie kootjes.
$ISTAAL -IDDEN
0HALANGES
0ROXIMAAL A "OVENAANZICHT RECHTERVOET
talus is met de fibula en tibia verbonden. Via de beenderen van de voet draagt de talus het lichaamsgewicht op de grond over. Als iemand normaal rechtop staat, wordt het grootste deel van het gewicht via de talus naar het grote os calcaneus of hielbeen op de grond overgedragen (figuur 6-30b•). Het achterste uitsteeksel van het hielbeen is de aanhechtingsplaats voor de achillespees of tendo calcaneus, die met de kuitspieren is verbonden. Deze spieren tillen de hiel op en drukken de voetzool omlaag, zoals bij iemand die op zijn tenen staat. De rest van het lichaamsgewicht wordt via het os cuboideum en de ossa cuneiformia overgedragen op de tarsale beenderen die de voetzool verstevigen. Het bouwplan van de tarsale beenderen en teenkootjes lijkt op dat van de hand. De metatarsale beentjes (middenvoetsbeentjes) zijn vanaf mediaal tot lateraal
inzichtvragen
1. Uit welke drie beenderen bestaat de heup? 2. De fibula maakt geen deel uit van het kniegewricht en het draagt ook geen gewicht. Maar als het gebroken is, wordt het lopen toch bemoeilijkt. Waarom? 3. Cesar van tien springt thuis van de trap. Hij landt op zijn rechterhiel en breekt zijn voet. Welk bot is waarschijnlijk gebroken? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
6.8 Botverbindingen Botverbindingen of articulaties bestaan op alle plaatsen waar twee beenderen tegen elkaar aan liggen. De structuur van een botverbinding is bepalend voor het type beweging dat kan plaatsvinden. Elke botverbinding vormt een compromis tussen de behoefte aan stevigheid en stabiliteit en de behoefte aan beweging. Als 191
6
het beenderstelsel
beweging niet nodig is, of wanneer beweging gevaarlijk zou kunnen zijn, kunnen botverbindingen heel sterk zijn. De naden van de schedel zijn bijvoorbeeld zo complex en uitgebreid dat ze de onderdelen zodanig sterk verbinden alsof het één enkel bot was. Bij andere botverbindingen is beweeglijkheid van groter belang dan stevigheid. De botverbinding bij de schouder laat uitgebreide bewegingen van de arm toe, die meer door de omringende spieren worden beperkt dan door de bouw van het gewricht. Het gewricht zelf is betrekkelijk zwak en daardoor komen verwondingen van de schouder vrij vaak voor.
6.8.1 De indeling van botverbindingen
Botverbindingen kunnen worden ingedeeld aan de hand van hun bouw of functie. De indeling aan de hand van de bouw is gebaseerd op de anatomie van het gewricht. Wat dit betreft, worden botverbindingen als volgt ingedeeld: junctura fibrosa, een verbinding die bestaat uit bindweefsel; de kraakbeenverbinding en de junctura synovialis, wat in het dagelijks leven een gewricht wordt genoemd. De eerste twee botverbindingen worden door bindweefsel bij elkaar gehouden. Dergelijke botverbindingen laten weinig of geen beweging toe. Een junctura synovialis is omgeven door
vezelig weefsel en de uiteinden van de beenderen zijn met kraakbeen bedekt. Daardoor wordt voorkomen dat de beenderen direct met elkaar in contact komen. Bij dergelijke gewrichten is vrije beweging mogelijk. Bij de indeling naar functie worden gewrichten ingedeeld aan de hand van de mate van beweging die ze toelaten. Een onbeweeglijke botverbinding is een synartrose (syn, samen + arthros, verbinding); een gewricht met zeer beperkte beweging is een amfiartrose (amphi-, aan beide zijden); een botverbinding waarbij de beenderen vrij kunnen bewegen, is een diartrose (dia-, door) of synoviaal gewricht. In tabel 6-2 staat een functionele indeling van botverbindingen waarbij een relatie wordt gelegd met de bouw. Ook zijn enkele voorbeelden vermeld. Onbeweeglijke botverbindingen (synartrosen) Bij een synartrose bevinden de benige randen zich tamelijk dicht bij elkaar en kunnen zelfs in elkaar grijpen. Een synartrose kan vezelig of kraakbenig zijn. Twee voorbeelden van vezelige onbeweeglijke botverbindingen zijn in de schedel te vinden. Bij een naadverbinding (sutuur, sutura, aan elkaar naaien), grijpen de beenderen van de schedel in elkaar en worden ze door dicht bindweefsel bijeengehouden. Bij een spij-
Tabel 6-2 Een functionele indeling van botverbindingen FUNCTIONELE GROEP
STRUCTURELE GROEP
Synartrose (geen beweging)
Vezelig Naad
Amfiartrose (weinig beweging)
BESCHRIJVING
VOORBEELD
Vezelige verbindingen plus in elkaar grijpende oppervlakken
Tussen de beenderen van de schedel
Spijkergewricht of gomphosis
Vezelige verbindingen plus inplanting in benige holte (tandkas)
Tussen de gebitselementen en de kaken
Kraakbeen Synchondrose
Tussengelegen kraakbeenplaat
Epifysekraakbeen
Vezelig Syndesmose
Verbinding met banden
Tussen de fibula en tibia
Verbinding door een kussentje van vezelig kraakbeen
Tussen de rechter- en linkerhelft van het os pubis; tussen aangrenzende wervels van de wervelkolom
Complex gewricht omgeven door gewrichtskapsel die gewrichtsvloeistof bevat
Talrijke; ingedeeld aan de hand van de bewegingsmogelijkheden (zie figuur 6-35 )
Kraakbeen Symfyse
Diartrose (vrije beweging)
192
Synoviaal
•
6.8 Botverbindingen
kergewricht (gomphosis) is elk gebitselement in de mond door een band in een benige instulping (tandkas) gehecht. Een stijve, kraakbeenverbinding wordt een synchondrose genoemd (syn, samen + chondros, kraakbeen). De verbinding tussen het eerste paar ribben en het sternum is een synchondrose. Een ander voorbeeld is het epifysekraakbeen waarmee diafyse en epifyse in een groeiend lang bot zijn verbonden (zie pagina 163). Enigszins beweeglijke gewrichten (amfiartrosen) Een amfiartrose heeft een zeer beperkte bewegingsmogelijkheid en de beenderen liggen meestal verder uiteen dan bij een synartrose. Wat bouw betreft kan een amfiartrose vezelig of kraakbenig zijn. Een syndesmose (desmos, een band of pees) is een vezelig gewricht dat door een band is verbonden. De distale verbinding tussen de twee beenderen van het onderbeen, de fibula en de tibia, is een voorbeeld. Een symfyse is een kraakbeenverbinding; hier zijn de beenderen namelijk door een brede schijf of kussen van vezelig kraakbeen gescheiden. De botverbindingen tussen de wervels (bij een tussenwervelschijf) en de voorste verbinding tussen de twee schaambeenderen zijn voorbeelden van een symfyse.
Vrij beweeglijke gewrichten (diartrosen) Bij diartrosen of synoviale gewrichten lopen de bewegingsmogelijkheden sterk uiteen. De basale structuur van een synoviaal gewricht werd in hoofdstuk 4 geïntroduceerd bij de bespreking van de synoviaalvliezen. Zie pagina 123. In figuur 6-31a• is de opbouw van een karakteristiek synoviaal gewricht te zien. Synoviale gewrichten bevinden zich meestal aan de uiteinden van lange beenderen, zoals de beenderen van armen en benen. Onder normale omstandigheden komen de botoppervlakken niet met elkaar in contact, omdat ze met speciaal gewrichtskraakbeen zijn bedekt. Het gewricht is omgeven door een vezelig gewrichtskapsel en het oppervlak van de gewrichtsholte is aan de binnenkant met een synoviaalvlies bekleed. Het gewricht wordt gesmeerd door gewrichtsvloeistof (synoviaalvocht) binnen de gewrichtsholte; daardoor wordt de wrijving tussen de bewegende oppervlakken in het gewricht verminderd. In sommige complexe gewrichten zijn de tegenover elkaar liggende gewrichtsoppervlakken van extra kussentjes voorzien. Een voorbeeld van dergelijke schokbrekende vezelige kussentjes van vezelig kraakbeen zijn de menisci (meniscus, halve maan) in de knie, die in figuur 6-31b• te zien zijn. In dergelijke gewrichten zijn ook vetkussentjes aanwezig die het gewrichts-
-ERGHOLTE "URSA
3PONGIEUS BEENWEEFSEL 0ERIOST
3YNOVIAAL VLIES 'EWRICHTS KRAAKBEEN
,IGAMENT BUITEN HET GEWRICHTS KAPSEL
6ETKUSSENTJE 'EWRICHTS KAPSEL
'EWRICHTSHOLTE MET GEWRICHTSVLOEISTOF
'EWRICHTSKAPSEL
-ENISCUS 'EWRICHTSHOLTE
#OMPACT BEENWEEFSEL A
B
,IGAMENT BINNEN HET GEWRICHTS KAPSEL
Figuur 6-31 De structuur van synoviale gewrichten Op deze schematische doorsneden is te zien: (a) een representatief eenvoudig gewricht en (b) het kniegewricht.
193
6
6
het beenderstelsel
kraakbeen beschermen en als verpakkingsmateriaal werken. Als de beenderen bewegen, vullen de vetkussentjes de ruimten op die ontstaan als de gewrichtsholte van vorm verandert. Het gewrichtskapsel dat het gehele gewricht omgeeft, loopt door in de beenvliezen van de verbonden beenderen. Daarbij zijn buiten het gewrichtskapsel soms ligamenten (banden) te vinden die de beenderen met elkaar verbinden. Waar een pees of band tegen andere weefsels wrijft, ontstaan slijmbeurzen of bursae (enkelvoud bursa, beurs), kleine pakketjes van bindweefsel die gewrichtsvloeistof bevatten; de slijmbeurzen verminderen de wrijving en fungeren als schokdemper. Slijmbeurzen zijn kenmerkend voor veel synoviale gewrichten en zijn soms ook rond pezen aanwezig in de vorm van een buisvormige schacht waarmee een bot is bedekt. Ook bevinden ze zich soms in andere bindweefsels die aan wrijving of druk blootstaan.
klinische aantekening
Reuma en artritis
Reuma is een algemene term waarmee pijn en stijfheid worden aangeduid die zich kunnen voordoen in het beender- of spierstelsel, of in beide. Er zijn verschillende vormen van reuma. Onder artritis worden alle reumatische aandoeningen van synoviale gewrichten verstaan. Artritis gaat altijd gepaard met beschadiging van het gewrichtskraakbeen, maar de oorzaak kan verschillen. Artritis kan het gevolg zijn van een bacteriële of virale infectie, een beschadiging van het gewricht of van stofwisselingsproblemen. Osteoartrose, ook wel degeneratieve gewrichtsaandoeningen genoemd, treft meestal patiënten van 60 jaar of ouder. Deze aandoening kan het gevolg zijn van de cumulatieve slijtage van de gewrichtsoppervlakken of van genetische factoren die van invloed zijn op de collageenvorming. Ruim 1,2 miljoen Nederlanders hebben symptomen van deze aandoening, waaronder 25.000 jonge patiënten (25-44 jaar). Reumatoïde artritis is een ontstekingsziekte die bij ongeveer 2,5 procent van de volwassen bevolking voorkomt. In enkele gevallen is deze aandoening het gevolg van een aanval van de weefsels van het gewricht door het immuunstelsel. Aangenomen wordt dat deze destructieve ontsteking door allergieën, bacteriën, virussen en genetische factoren wordt veroorzaakt of verergerd. 194
Door regelmatige lichaamsbeweging, fysiotherapie, en geneesmiddelen die ontstekingen remmen (zoals aspirine), kan de progressie van de ziekte worden vertraagd. Door een chirurgische ingreep kan de bouw van het aangedane gewricht weer worden hersteld of wordt het gewricht opnieuw gevormd en in extreme gevallen kan het aangedane gewricht door een kunstmatig gewricht worden vervangen. Dit gebeurt soms bij de heup, knie, elleboog of schouder.
6.8.2 Synoviale gewrichten: beweging en bouw
Synoviale gewrichten spelen een rol bij al onze dagelijkse activiteiten. Bij het beschrijven van de beweging van een synoviaal gewricht zijn termen zoals ‘buig het been’, of ‘til een arm op’, niet voldoende nauwkeurig. Anatomen gebruiken beschrijvende termen met een specifieke betekenis. Typen beweging Glijbeweging Bij een glijbeweging glijden twee tegenovergestelde oppervlakken langs elkaar. Glijbewegingen vinden plaats tussen de oppervlakken van verbonden carpale beentjes en tarsale beentjes en tussen de claviculae en het sternum. De beweging kan vrijwel in elke richting plaatsvinden, maar de mate van beweging is beperkt. Rotatie wordt meestal door het gewrichtskapsel en de daarmee verbonden banden verhinderd. Hoekbeweging Voorbeelden van hoekbewegingen zijn flexie, extensie, adductie, abductie, en circumductie. Bij de beschrijving van al deze bewegingen wordt uitgegaan van iemand die in de anatomische positie staat. Flexie (buigen) is een beweging in het dorso-ventrale vlak, waardoor de hoek tussen de verbonden elementen kleiner wordt gemaakt (figuur 6-32a•). Extensie (strekken) gebeurt in hetzelfde vlak, maar deze beweging maakt de hoek tussen de verbonden elementen groter. Wanneer we het hoofd naar de borst brengen, vertonen de gewrichten tussen de wervels van de hals flexie. Als we ons omlaag bewegen om onze tenen aan te raken, vertoont de gehele wervelkolom flexie. Bij extensie worden deze bewegingen omgekeerd. Door flexie bij het schoudergewricht of het heupge-
6.8 Botverbindingen
&LEXIE
(YPEREXTENSIE %XTENSIE
Figuur 6-32 Hoekbewegingen De rode stipjes markeren de plaatsen van de gewrichten die bij de bewegingen betrokken zijn.
%XTENSIE
&LEXIE
wricht worden de ledematen naar voren bewogen (ventraal), terwijl ze door extensie terug worden bewogen (dorsaal). Door flexie van het polsgewricht beweegt de hand zich naar voren, en door extensie naar achteren. Bij elk van deze voorbeelden kan extensie voorbij de anatomische positie worden voortgezet; in dat geval
(YPEREXTENSIE
!BDUCTIE &LEXIE
!DDUCTIE %XTENSIE &LEXIE
(YPEREXTENSIE !DDUCTIE
!BDUCTIE
!BDUCTIE %XTENSIE
!DDUCTIE
A
!DDUCTIE
C
B
!BDUCTIE
#IRCUMDUCTIE D
195
6
6
het beenderstelsel
treedt hyperextensie op. Ook de nek kan via hyperextensie worden bewogen, door deze beweging kunnen we naar het plafond kijken. Bij andere gewrichten wordt hyperextensie onmogelijk gemaakt door banden, botuitsteeksels of zachte weefsels. Abductie (ab- vanaf) is beweging van de mediaanlijn van het lichaam af in het frontale vlak. Het zijwaarts naar buiten uitstrekken van de arm is een voorbeeld van abductie van de arm (figuur 6-32b•). Als de arm in de anatomische positie wordt teruggebracht, is dit adductie (naar de mediaanlijn toe in het frontale vlak; ad, naar toe). Door adductie van de hand wordt de hiel van de hand in de richting van het lichaam gebracht, terwijl deze door abductie verder van het lichaam wordt bewogen. Het spreiden van vingers of tenen is een voorbeeld van abductie, omdat ze zich weg verplaatsen van de middelste vinger of teen zoals in figuur 6-32c•. Als we de vingers of tenen naar elkaar toe brengen, is dat adductie. Abductie en adductie hebben altijd betrekking op bewegingen van het skelet van de ledematen, niet op die van het axiale skelet. Circumductie (circum, rond) is een ander type hoekbeweging. Een voorbeeld van circumductie is het bewegen van de arm in een lus, zoals wanneer iemand een grote cirkel op een schoolbord tekent (figuur 6-
32d•). De arm als geheel beschrijft hierbij een kegeloppervlak. Rotatie Rotatiebewegingen worden ook beschreven
met betrekking tot iemand in de anatomische positie. Rotatie betekent het draaien rond de lengteas van het lichaam of van een arm of been. We kunnen het hoofd bijvoorbeeld roteren om naar links of rechts te kijken of de arm roteren om een gloeilamp in te draaien. Rotatiebewegingen zijn in figuur 6-33• afgebeeld. Bij de botverbindingen tussen radius en ulna is rotatie mogelijk van het distale uiteinde van de radius over het voorste oppervlak van de ulna. Door deze rotatie worden de pols en hand zodanig bewogen dat de handpalm naar achteren wordt gedraaid. Deze beweging wordt pronatie (vooroverkantelen) genoemd. De tegengestelde beweging, waarbij de handpalm naar voren wordt gedraaid, wordt supinatie (achteroverkantelen) genoemd. Zie pagina 187. Speciale bewegingen Voor het beschrijven van ongewone of speciale typen bewegingen worden bepaalde specifieke termen gebruikt (figuur 6-34•).
2OTATIE HOOFD 2OTATIE RECHTS
,ATERALE ROTATIE
2OTATIE LINKS
-EDIALE ROTATIE
3UPINATIE A
Figuur 6-33 Rotatiebewegingen 196
0RONATIE
B
6.8 Botverbindingen
•
•
• •
•
Inversie (in, erin + vertere, draaien) is een draaiende beweging van de voet waarbij de voetzool naar binnen wordt gedraaid, waardoor de mediale rand van de voet omhoog komt. De omgekeerde beweging wordt eversie genoemd (e, uit). Dorsiflexie is buiging van het enkelgewricht en een beweging omhoog van de voet, zoals wanneer iemand zijn hakken in het zand zet. Bij plantaire flexie (planta, zool), de omgekeerde beweging, wordt het enkelgewricht gestrekt en komt de hiel omhoog, zoals wanneer iemand op zijn tenen staat. Oppositie is de beweging van de duim in de richting van de handpalm of vingertoppen, waardoor we voorwerpen kunnen oppakken en vasthouden. Protractie vindt plaats wanneer iemand een deel van het lichaam in het horizontale vlak naar voren beweegt. Retractie is de omgekeerde beweging. Protractie treedt op in de kaak wanneer iemand zijn bovenlip met zijn ondertanden pakt en bij de claviculae wanneer iemand zijn armen kruist. Elevatie en depressie treden op wanneer een
structuur respectievelijk omhoog of omlaag wordt bewogen. Depressie van de mandibula treedt op wanneer iemand zijn mond opent en elevatie wanneer de mond wordt gesloten. Een structurele indeling van synoviale gewrichten Op basis van de vorm van de gewrichtsoppervlakken kunnen synoviale gewrichten als volgt worden ingedeeld: glijdend gewricht, scharniergewricht, draaigewricht, ellipsoïd gewricht, zadelgewricht of kogelgewricht (figuur 6-35•). Elk type gewricht laat een ander soort en een andere mate van beweging toe: • Glijdende gewrichten hebben vlakke of licht gebogen oppervlakken (figuur 6-35a•). De betrekkelijk vlakke gewrichtsoppervlakken glijden langs elkaar, maar er is slechts een geringe mate van beweging. Hoewel bij dit type gewricht rotatie in theorie mogelijk is, wordt een dergelijke beweging meestal door banden verhinderd of beperkt. Glijdende gewrichten zijn te vinden aan de uiteinden van de claviculae, tussen de carpale beentjes, tussen de tarsale beentjes en tussen de gewrichtsvlak-
$ORSIEFLEXIE FLEXIE ENKEL
0LANTAIRE FLEXIE EXTENSIE ENKEL %VERSIE
2ETRACTIE
0ROTACTIE
)NVERSIE
$EPRESSIE
/PPOSITIE
%LEVATIE
Figuur 6-34 Speciale bewegingen 197
6
6
het beenderstelsel
(UMERUS
LA
#LAVICU
•
-ANUBRIUM
5LNA
B 3CHARNIERGEWRICHT
A 'LIJDEND GEWRICHT
!TLAS
•
/S SCAPHOIDEUM
•
!XIS
•
5LNA
2ADIUS C $RAAIGEWRICHT
D %LLIPSOtD GEWRICHT
HUMERUS •
III
3CAPULA
II •
I
•
-IDDEN HANDSBEENTJE VAN DUIM
/S TRAPEZIUM
E :ADELGEWRICHT
Figuur 6-35 Een functionele indeling van synoviale gewrichten 198
F +OGELGEWRICHT
6.8 Botverbindingen
ken van aangrenzende wervels. • Scharniergewrichten laten een hoekbeweging toe in een enkel vlak, zoals bij het openen en sluiten van een deur (figuur 6-35b•). Voorbeelden zijn het gewricht tussen het achterhoofdsbot en de atlas (in het axiale skelet); voorbeelden in het appendiculaire skelet zijn elleboog, knie en enkel en de gewrichten tussen de kootjes van vingers en tenen. • Draaigewrichten laten alleen rotatie toe (figuur 635c•). Dankzij het draaigewricht tussen de atlas en de draaier kunnen we het hoofd naar beide zijden roteren, en dankzij een ander draaigewricht tussen de kop van de radius en de proximale schacht van de ulna zijn pronatie en supinatie van de handpalm mogelijk. In een ellipsoïd gewricht is een ovaal gewrichts• vlak binnen een instulping aan het tegenovergelegen oppervlak genesteld (figuur 6-35d•). Een hoekbeweging vindt plaats in twee vlakken, in de lengterichting van of dwars op het ovaal. Ellipsoïde gewrichten verbinden de radius met de proximale handwortelbeentjes, de vingerkootjes met de metacarpale beentjes en de kootjes van de tenen met de metatarsale beentjes.
"UITENSTE LAAG VEZELIG KRAAKBEEN $ISCUS "INNENSTE INVERTEBRALIS GELATINEUZE KERN
&ORAMEN TUSSEN DE WERVELS 2UGGEN MERG $ORSALE LIGAMENTEN
2UGGENMERG ZENUW
"OVENSTE GEWRICHTS UITSTEEKSEL /NDERSTE GEWRICHTS UITSTEEKSEL
6ENTRAAL LIGAMENT
•
Zadelgewrichten hebben gewrichtsvlakken die in elkaar passen zoals een ruiter in een zadel (figuur 6-35e•). Het ene gewrichtsvlak is hol en het andere bol en de tegenover elkaar gelegen vlakken passen in elkaar. Door deze bouw is hoekbeweging mogelijk, met inbegrip van circumductie, maar wordt rotatie verhinderd. Het gewricht tussen het eerste metacarpale beentje en het os trapezium aan de basis van de duim is het beste voorbeeld van een zadelgewricht en wanneer iemand met zijn duimen draait zijn, de bewegingsmogelijkheden zichtbaar. • Bij een kogelgewricht rust de ronde kop van het ene bot in een komvormige instulping van een ander bot (figuur 6-35f•). Bij kogelgewrichten kunnen alle combinaties van bewegingen, met inbegrip van circumductie en rotatie worden uitgevoerd.
belangrijk
Een gewricht kan niet tegelijkertijd heel beweeglijk en heel sterk zijn. Hoe groter de beweeglijkheid, hoe zwakker het gewricht. Dit komt doordat beweeglijke gewrichten afhankelijk zijn van de stevigheid van spieren en banden en niet van stevige verbindingen tussen beenderen onderling.
inzichtvragen
1. Bij een pasgeborene zijn de grote beenderen van de schedel door vezelig bindweefsel verbonden. Welk type botverbinding is dit? Later worden deze schedelbeenderen groter, vergroeien en vormen onbeweeglijke botverbindingen. Welk type botverbinding is dit? 2. Geef de juiste benaming voor elk van de volgende bewegingen: (a) het verplaatsen van de humerus weg van de lengteas van het lichaam, (b) het draaien van de handpalmen zodat ze naar voren wijzen, en (c) het buigen van de elleboog. 3. Welke bewegingen zijn normaal mogelijk in scharniergewrichten? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
Figuur 6-36 Gewrichten tussen de wervels 199
6
6
het beenderstelsel 6.8.3 Voorbeelden van gewrichten
In deze paragraaf worden voorbeelden van gewrichten besproken waarmee belangrijke functionele principes worden geïllustreerd. Eerst zullen we de gewrichten tussen de wervels van het axiale skelet bespreken. Daarna gaan we vier synoviale gewrichten van het skelet van de ledematen bespreken: in de arm, de schouder en de elleboog en in het been, de heup en de knie. Gewrichten tussen de wervels Vanaf de axis tot aan het os sacrum scharnieren de wervels op twee manieren met elkaar: (1) bij glijdende gewrichten tussen de bovenste en onderste gewrichtsuitsteeksels, en (2) bij vezelige kraakbeenkussens tussen de wervellichamen (figuur 6-36•). Bij de gewrichten tussen de bovenste en onderste gewrichtsuitsteeksels van aangrenzende wervels is een geringe mate van beweging mogelijk die gepaard gaat met flexie en rotatie van de wervelkolom. De aangrenzende wervellichamen kunnen enigszins over elkaar heen glijden. Behalve de eerste halswervels zijn de wervels gescheiden en beschermd door kussentjes, de zogenoemde tussenwervelschijven (enkelvoud: discus intervertebralis). Elke tussenwervelschijf bestaat uit een stevige buitenste laag van vezelig kraakbeen. De schijven zijn via de collagene vezels van de buitenste laag aan de aangrenzende wervels gehecht. Het vezelige kraakbeen omgeeft een zachte, elastische en gelatineuze kern, waardoor de tussenwervelschijven veerkrachtig zijn en als schokdempers kunnen werken die bij belasting worden ingedrukt en vervormd. Door deze elasticiteit wordt voorkomen dat wervels onderling in contact komen; dit zou ertoe kunnen leiden dat de wervels of het ruggenmerg beschadigd raken of dat de hersenen mechanische schokken ondervinden. Kort na het bereiken van de lichamelijke volwassenheid begint de gelatineuze massa binnen alle schijven te degenereren en wordt de schokdempende werking minder effectief. Tegelijkertijd wordt het buitenste vezelige kraakbeen minder elastisch. Als de belasting voldoende groot is, kan de binnenste massa door het omringende vezelige kraakbeen heen breken en buiten de ruimte tussen de wervels uitsteken. Deze aandoening wordt een gehernieerde schijf genoemd. Hierdoor wordt de functie van de schijven verder verminderd. Vaak wordt de term hernia gebruikt om dit probleem aan te duiden. De tussenwervelschijven dragen ook in 200
belangrijke mate bij aan iemands lengte; ze vormen ongeveer een kwart van de lengte van de wervelkolom boven het heiligbeen. Naarmate we ouder worden, neemt het watergehalte van de schijven af; dit verlies verklaart het kenmerkende ‘krimpen’ bij het ouder worden. Gewrichten van de armen De schouder, de elleboog en de pols zijn verantwoordelijk voor het positioneren van de hand die nauwkeurig bestuurde bewegingen uitvoert. De schouder heeft een grote mobiliteit, de elleboog is heel sterk en de pols past de oriëntatie van handpalm en vingers nauwkeurig aan. Het schoudergewricht Van alle gewrichten in het lichaam heeft het schoudergewricht de grootste bewegingsmogelijkheden. Omdat dit gewricht ook het vaakst uit de kom raakt, is dit een schoolvoorbeeld van de stelling dat beweeglijkheid ten koste gaat van stabiliteit. In figuur 6-37• is te zien dat het schoudergewricht een kogelgewricht is. Het betrekkelijk losse gewrichtskapsel loopt van de hals van de scapula naar de humerus en dankzij dit te ruime kapsel is een aanzienlijke mate van beweging mogelijk. Evenals bij andere gewrichten wordt de wrijving bij het schoudergewricht verminderd door bursae of slijmbeurzen; deze bevinden zich daar waar grote spieren en pezen over het gewrichtskapsel lopen. Met name bij het schoudergewricht liggen bijzonder veel grote slijmbeurzen. Bij het kapsel, bij de uitsteeksels van de scapula en bij de grote schouderspieren liggen verscheidene slijmbeurzen. Ontsteking van een van deze bursa, een aandoening die bursitis wordt genoemd, beperkt de bewegingsmogelijkheden en is pijnlijk. De spieren die de humerus bewegen, spelen een grotere rol bij de stabilisatie van het schoudergewricht dan alle banden en vezels van het kapsel bij elkaar. Krachtige spieren, die aan de romp, de schoudergordel en de humerus ontspringen, overdekken het voorste, bovenste en achterste oppervlak van het kapsel. Deze spieren vormen de rotatorenmanchet (‘rotator cuff)’, een groep spieren die sterk uiteenlopende bewegingen van de arm mogelijk maakt. Het ellebooggewricht Het ellebooggewricht bestaat
uit twee gewrichten: tussen de humerus en de ulna en tussen de humerus en de radius (figuur 6-38•). Het
6.8 Botverbindingen 0ROCESSUS CORONOIDEUS
"URSA SUB DELTOIDEA
3CAPULA
0EES VAN TRICEPS 4ROCHLEA 0ROCESSUS CORACOIDEUS
'EWRICHTS KRAAKBEEN
'EWRICHTS KAPSEL
'EWRICHTS HOLTE
3YNOVIAAL VLIES (UMERUS
'EWRICHTS KAPSEL
2ADIUS
#LAVICULA
!CROMION
'EWRICHTS KAPSEL
Figuur 6-37 Het schoudergewricht In dit ventrale aanzicht van een frontale doorsnede is de structuur van het rechter schoudergewricht zichtbaar.
grootste en sterkste gewricht is dat tussen de humerus en de ulna. Dit scharniergewricht is stevig en beperkt de bewegingsmogelijkheden van het ellebooggewricht. Het ellebooggewricht is buitengewoon stabiel, doordat (1) de benige oppervlakken van de humerus en de ulna in elkaar grijpen; (2) het gewrichtskapsel heel dik is; en (3) het kapsel door stevige banden wordt verstevigd. Toch kan het gewricht door ernstige schokken of ongewone belasting beschadigd raken. Wanneer iemand met een gedeeltelijk gebogen elleboog op zijn hand valt, kan de ulna bij het centrum van de inkeping van de trochlea breken als gevolg van krachtige samentrekkingen van de strekspieren van de elleboog.
inzichtvragen
&OSSA OLECRANI
0EES VAN BICEPS BRACHII
,IGAMENTEN DIE CLAVICULA EN SCAPULA ONDERLING VERBINDEN 0EES VAN MUSCULUS SUPRASPINATUS
3YNOVIAAL 'EWRICHTS &OSSA (UMERUS VLIES KAPSEL CORONOIDEA
1. Wie heeft de grootste kans een ontsteking van de bursa subdeltoidea te krijgen: een hardloper of een tennisspeler? Waarom? 2. Daphne valt op haar hand met haar ellebogen licht gebogen. Na de val kan ze haar linkerarm bij de elleboog niet langer bewegen. Aangenomen dat er een bot is gebroken, welk bot is dat dan waarschijnlijk? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
/LECRANON 5LNA
'EWRICHTSKRAAKBEEN
"URSA
Figuur 6-38 Het ellebooggewricht Op deze lengtedoorsnede is de anatomie van het rechter ellebooggewricht te zien.
Gewrichten van de benen De gewrichten van de heup, enkel en voet zijn steviger dan die op de overeenkomstige plaatsen bij de arm en de bewegingsmogelijkheden zijn geringer. De bewegingsmogelijkheden van de knie zijn vergelijkbaar met die van de elleboog, maar de knie staat aan veel grotere krachten bloot en is daardoor minder stabiel. Het heupgewricht In figuur 6-39• is de structuur van
het heupgewricht te zien, het kogelgewricht en een diartrose. Langs de randen heeft het gewrichtsvlak van het acetabulum een kussentje van vezelig kraakbeen; in het centrale gedeelte ligt een vetkussentje dat met een synoviaalvlies is bedekt en in het midden ligt een zeer stevig centraal ligament. Door deze combinatie van deklagen en vliezen kan het gewricht niet gemakkelijk worden ineengedrukt. De structuren werken samen als schokbreker en kunnen zonder beschadiging worden uitgerekt en vervormd. In vergelijking met het gewrichtskapsel van de schouder is dat van het heupgewricht dichter en sterker. Het loopt van de laterale en binnenste oppervlakken van de bekkengordel naar het femur en omsluit zowel de kop als de hals van het femur. Door deze bouw wordt voorkomen dat de kop uit de kom schiet. Drie brede banden verstevigen het gewrichtskapsel, terwijl een vierde, het ligament van de femurkop (het ligamentum teres), zich binnen de gewrichtskom bevindt en met het midden van de femurkop is verbonden. Additionele stabilisering is afkomstig van de grote massa van de omringende spieren. Door de combinatie van een vrijwel volledige benige 201
6
6
het beenderstelsel
4ROCHANTER MAJOR
klinische aantekening
6ERSTEVIGENDE LIGAMENTEN
Heupfracturen
'EWRICHTS KAPSEL A 6OORAANZICHT !CETABULUM
,IGAMENT VAN FEMURKOP
'EWRICHTSKRAAKBEEN
'EWRICHTSKAPSEL
6ETKUSSENTJE
Het kniegewricht Het heupgewricht draagt het li-
'EWRICHTSKAPSEL
chaamsgewicht over op het femur en bij het kniegewricht wordt het gewricht door het femur op de tibia overgedragen. Hoewel de knie als een scharniergewricht werkt, is de gewrichtswerking veel complexer dan bij de elleboog of zelfs de enkel. De afgeronde condylen van het femur rollen over de bovenkant van de tibia, zodat de contactpunten voortdurend veranderen. Belangrijke kenmerken van het kniegewricht zijn in figuur 6-40• te zien. Wat bouw betreft, zijn in de knie drie afzonderlijke gewrichten gecombineerd: twee tussen het femur en de tibia (mediale gewrichtsknobbel tot mediale gewrichtsknobbel en laterale gewrichtsknobbel tot laterale gewrichtsknobbel) en een tussen de patella en het femur. Er is niet één enkelvoudig, gezamenlijk gewrichtskapsel en ook geen gezamenlijke synoviaalholte. Twee kussentjes van vezelig kraakbeen, de mediale en laterale menisci, liggen tussen de oppervlakken van het femur en de tibia (zie figuur 6-40a•). Ze werken als schokbrekers en nemen de vorm aan van de gewrichtsoppervlakken wanneer de houding van het femur verandert. Opvallende vetkussentjes werken als schokbrekers rond de randen van het gewricht en verminderen, samen met de slijmbeurzen, de wrijving tussen de patella en andere weefsels (figuur 6-40b•). Ligamenten stabiliseren de ventrale, dorsale, mediale en laterale oppervlakken van dit gewricht en een volledige ontwrichting van de knie komt buitengewoon
&EMUR
B ,ENGTEDOORSNEDE
Figuur 6-39 Het heupgewricht (a) Het heupgewricht is buitengewoon sterk en stabiel, gedeeltelijk vanwege het grote kapsel en de omringende ligamenten. (b) Op deze doorsnede van de rechterheup is de bouw van het gewricht te zien.
kom, een sterk gewrichtskapsel, verstevigende ligamenten en opvulling met spieren is dit een buitengewoon stabiel gewricht. Breuken van de femurkop of tussen de trochanters komen feitelijk vaker voor dan ontwrichtingen van het heupgewricht. Hoewel flexie, extensie, adductie, abductie en rotatie mogelijk zijn, zijn de totale bewegingsmogelijkheden aanzienlijk geringer dan die van de schouder. Flexie is de belangrijkste normale heupbeweging en de mate van flexie wordt voornamelijk door de omringende spieren beperkt. Andere bewegingsrichtingen worden beperkt door ligamenten en het kapsel.
202
Heupfracturen komen het meest voor bij mensen ouder dan 60, wanneer de femora door osteoporose zijn verzwakt. Deze verwondingen kunnen gepaard gaan met luxatie (ontwrichting) van de heup of met bekkenfracturen. Bij mensen met osteoporose genezen dergelijke fracturen zeer traag. Daarbij kunnen de krachtige spieren die het gewricht omgeven, er gemakkelijk voor zorgen dat de botfragmenten ten opzichte van elkaar verschoven raken. Fracturen van de trochanter genezen gewoonlijk goed als het gewricht kan worden gestabiliseerd; stalen frames, pennen, schroeven of een combinatie van deze instrumenten kan of kunnen nodig zijn om de botfragmenten onderling in de juiste positie te houden en een normale genezing mogelijk te maken.
6.9 Integratie met andere stelsels 6OORSTE ,ATERALE GEWRICHTSKNOBBEL KRUISBAND
/PPERVLAK !CHTERSTE PATELLA KRUISBAND
,ATERAAL LIGAMENT
-EDIALE GEWRICHTS KNOBBEL
,ATERALE MENISCUS
$OORGESNEDEN PEES
-EDIAAL LIGAMENT
4IBIA
-EDIALE MENISCUS
&IBULA
het femur en de koppen van de tibia en fibula verstevigen de achterkant van het kniegewricht. De laterale en mediale oppervlakken van het kniegewricht worden door een ander paar ligamenten verstevigd. Deze ligamenten verstevigen de knie wanneer deze maximaal is gestrekt. In het gewrichtskapsel bevinden zich additionele ligamenten (zie figuur 6-40b•). Binnen het gewricht kruist een paar ligamenten, de voorste kruisband en de achterste kruisband elkaar en verbinden de tibia aan het femur (zie figuur 6-40b•). Deze ligamenten beperken de voor- en achterwaartse beweging van het femur
inzichtvragen
, A 6OORAANZICHT GESTREKT
3TREKPIEREN KNIE &EMUR "URSA
1. Waardoor komt een volledige ontwrichting van een kniegewricht niet vaak voor? 2. Welke symptomen zijn te verwachten bij iemand bij wie de meniscus van het kniegewricht is beschadigd? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
0EES 0ATELLA "URSA
3YNOVIAAL VLIES
6OORSTE KRUISBAND
'EWRICHTS KAPSEL
6ETKUSSENTJE ,ATERALE MENISCUS ,IGAMENT PATELLA "URSA
4UBEROSITAS TIBIAE 4IBIA B :IJAANZICHT VAN SAGITTALE DOORSNEDE DOOR RECHTERKNIE
6.9 Integratie met andere stelsels Hoewel beenderen inactief lijken, hebben we nu gezien dat het tamelijk dynamische structuren zijn. Het gehele beenderstelsel staat in nauwe relatie tot andere orgaanstelsels. Beenderen bieden bijvoorbeeld aanhechtingsplaatsen voor het spierstelsel en ze hebben uitgebreide verbindingen met het bloedvaat- en lymfestelsel en worden grotendeels door het hormoonstelsel gereguleerd. Deze functionele relaties zijn samengevat in figuur 6-41•, Het beenderstelsel in perspectief (zie pagina 211).
Figuur 6-40 Het kniegewricht (a) Op dit vooraanzicht is de rechterknie in gebogen toestand te zien. (b) Op deze sagittale doorsnede is de inwendige anatomie van de gestrekte rechterknie te zien.
zelden voor. De pees van de strekspieren van de knie loopt over het voorste oppervlak van het gewricht. De patella ligt binnen deze pees en de pees is via het ligamentum patellae ook aan het voorste oppervlak van de tibia aangehecht. Dit ligament verstevigt de voorkant van het kniegewricht. Dorsale ligamenten tussen
inzichtvraag
1. De beenderen van het beenderstelsel bevatten 99 procent van het calcium in het lichaam. Welke andere orgaanstelsels zijn van deze calciumreserves afhankelijk om normaal te kunnen functioneren? Antwoorden zijn te vinden vanaf pagina B1-1.
203
6
6
het beenderstelsel
hoofdstukoverzicht belangrijke termen amfiartrose 192 articulatie 191 axiaal skelet 168 compact beenweefsel 159 diafyse 159 diartrose 159 epifyse 159
fractuur 166 gewrichtsvloeistof 193 ligament 194 meniscus 202 merg 159 osteoblast 161 osteoclast 161
osteon 160 periost 160 skelet van de ledematen 168 slijmbeurs 194 spongieus beenweefsel 159 synartrose 192 verbening 162
verwante klinische termen ankylose: Gewrichtsverstijving, een afwijkende vergroeiing tussen verbonden beenderen in reactie op verwonding en wrijving binnen een gewricht. artritis: Gewrichtsontsteking, reumatische aandoening die van invloed is op synoviale gewrichten. Artritis gaat gepaard met aantasting van het gewrichtskraakbeen. artroscopische chirurgie: Een chirurgische ingreep in een gewricht met een artroscoop (een instrument waarmee de binnenkant van een gewricht kan worden bekeken en dat werkt via glasvezeltechniek). bursitis: Ontsteking van een bursa (slijmbeurs) die pijn veroorzaakt, telkens wanneer de pees of band die met de bursa verbonden is, wordt bewogen. carpaletunnelsyndroom: Ontsteking van de weefsels van het voorste gedeelte van de pols, waardoor aangrenzende pezen en zenuwen bekneld raken. Symptomen zijn pijn en een vermindering van de 204
bewegingsmogelijkheden van de pols. fractuur: Een scheur of breuk in een bot. gigantisme: Een aandoening waarbij de lichaamslengte extreem is, als gevolg van een overproductie van groeihormoon voorafgaand aan de puberteit. hernia: Een aandoening die wordt veroorzaakt door een beknelling van een tussenwervelschijf die ernstig genoeg is om de buitenste laag van vezelig kraakbeen te scheuren; daardoor komt de binnenste, zachte, gelatineuze kern naar buiten. De kern kan buiten de ruimte tussen de wervels uitsteken. kyfose: Een afwijkende kromming van de wervelkolom naar voren, waardoor een gebocheld uiterlijk ontstaat. lordose: Een afwijkende kromming van de wervelkolom naar achteren, waardoor een holle rug ontstaat. luxatie: Een ontwrichting, een aandoening waarbij de gewrichtsoppervlakken uit hun
normale positie worden gedrukt. orthopedie: Een tak van de chirurgie die zich bezighoudt met aandoeningen van beenderen en gewrichten en hun bijbehorende spieren, pezen en ligamenten. osteomyelitis: Een pijnlijke infectie in een bot, meestal veroorzaakt door bacteriën. osteopenie: Onvoldoende verbening, waardoor de beenderen dun en zwak zijn. osteoporose: Een afname van de botmassa in die mate dat het normale functioneren wordt belemmerd. rachitis: Een jeugdaandoening waarbij de hoeveelheid calciumzouten in het skelet is verminderd, meestal gekenmerkt door O-benen, doordat de beenderen van de benen onder het lichaamsgewicht doorbuigen. reuma: Een algemene term waarmee pijn en stijfheid van het beenderstelsel, het spierstelsel of beide wordt aangeduid. scheurbuik: Een aandoening waarbij de beenderen zwak en
Samenvatting
broos zijn als gevolg van een tekort aan vitamine C. scoliose: Een afwijkende laterale kromming van de wervelkolom. spina bifida: Open rugje, een aandoening die het gevolg is van een onvolledige sluiting van de wervelbogen tijdens de
ontwikkeling; gaat meestal gepaard met ontwikkelingsstoornissen van hersenen en ruggenmerg. verstuiking: Een aandoening waarbij een ligament zo ver is uitgerekt dat enkele van de collagene vezels worden gescheurd. Het ligament blijft functioneel en
samenvatting
de structuur van het gewricht is niet aangetast. whiplash: Een verwonding die ontstaat wanneer de halswervels worden beschadigd door een plotselinge verandering van de lichaamshouding.
1. Het beenderstelsel bestaat uit de beenderen van het skelet en het kraakbeen, de banden en andere bindweefsels die de beenderen stabiliseren of onderling verbinden. De functies zijn: versteviging, opslag, productie bloedcellen, bescherming en aanhechting spieren, waardoor een hefboomwerking mogelijk is.
9. Compact beenweefsel bevindt zich daar waar belasting uit slechts weinig verschillende richtingen afkomstig is; spongieus beenweefsel bevindt zich daar waar het bot weinig wordt belast of waar het vanuit veel verschillende richtingen wordt belast. 10. In beenweefsel bevinden zich ook andere cellen dan botcellen. Osteoclasten lossen de benige matrix op via het proces van osteolyse. Osteoblasten vormen de matrix bij het proces van osteogenese.
6.1 De structuur van beenweefsel 158
6.2 Botvorming en groei 162
1. Beenweefsel is een steunweefsel met een vaste matrix. Macroscopische kenmerken van beenderen 158 2. Beenderen kunnen grofweg worden ingedeeld in lange beenderen, korte beenderen, platte beenderen en onregelmatige beenderen (figuur 6-1). 3. De kenmerken van lange beenderen zijn: een diafyse, twee epifysen en een centrale mergholte (figuur 6-2). 4. De twee typen beenweefsel zijn compact (dicht) beenweefsel en spongieus beenweefsel. 5. Een bot is omgeven door een periost en van binnen bekleed met een endost. Microscopische kenmerken van beenweefsel 160 6. Beide typen beenweefsel bevatten botcellen in lacunen (holten). Lamellen zijn lagen verkalkte matrix, onderling verbonden door canaliculi (figuur 6-3). 7. De eenvoudigste functionele eenheid van compact beenweefsel is het osteon, dat botcellen bevat die rond een centraal kanaal zijn gelegen. 8. Spongieus beenweefsel bevat botbalkjes, vaak in een open netwerk.
1. Verbening is het proces waarbij andere weefsels in beenweefsel worden omgezet. Intramembraneuze verbening 162 2. Intramembraneuze verbening begint wanneer stamcellen in bindweefsel zich tot osteoblasten gaan differentiëren en spongieus of compact beenweefsel gaan vormen (figuur 6-4). Enchondrale verbening 162 3. Enchondrale verbening begint met de vorming van een kraakbeenmodel van een bot dat geleidelijk door beenweefsel wordt vervangen (figuur 6-5). 4. De botdiameter neemt toe via appositionele groei (figuur 6-6). Botgroei en lichaamsverhoudingen 164 5. Bij verschillende beenderen en bij verschillende mensen sluit de epifyse zich op verschillende tijdstippen. Behoeften voor een normale botgroei 164 6. Voor een normale botvorming is een voortdurende aanvoer van mineralen, vitaminen en hormonen nodig.
205
6
6
het beenderstelsel
6.3 Botremodellering en homeostatische mechanismen 165
1. De organische en minerale onderdelen van beenweefsel worden voortdurend gerecycled en vernieuwd via het proces van botremodellering. De rol van remodellering bij de stevigheid 165 2. De vorm en de dikte van beenderen zijn afhankelijk van de belasting die op de beenderen wordt uitgeoefend. Door turn-over van mineralen kunnen beenderen zich aan nieuwe vormen van belasting aanpassen. Belangrijk 165 Homeostase en mineraalopslag 165 3. Calcium is het meest voorkomende mineraal in het menselijk lichaam. Ongeveer 99 procent van het calcium bevindt zich in het skelet. Het skelet werkt als calciumreserve. Verwonding en herstel 166 4. Een fractuur is een scheur of breuk in een bot. Bij het herstel van een fractuur worden een fractuurhematoom en een periostale callus en een myelogene callus gevormd (figuur 6-7).
6.4 Veroudering en het beenderstelsel 167
1. De effecten van veroudering op het skelet bestaan onder meer uit osteopenie en osteoporose.
6.5 Een overzicht van het skelet 168
Botmarkeringen (uitwendige kenmerken) 168 1. Botmarkeringen zijn uitwendige kenmerken die kunnen worden gebruikt om bepaalde beenderen te beschrijven en te herkennen (tabel 6-1). Indeling skelet 168 2. Het axiale skelet kan worden onderverdeeld in de schedel met de accessoire beenderen (waaronder de gehoorbeentjes en het os hyoideum (tongbeen); de thorax, die bestaat uit de ribben en het sternum en de borstwervels; en de wervelkolom (figuur 6-8, 6-9). 3. Het skelet van de ledematen bestaat uit de bovenste en onderste ledematen en de schouder- en bekkengordel.
6.6 Het axiale skelet 168 De schedel 168
206
1. Het cranium (de hersenschedel) bestaat uit de schedelholte die de hersenen omgeeft. 2. Het os frontale vormt het voorhoofd en het bovenste oppervlak van beide oogkassen (orbita) (figuur 6-10, 6-11, 6-12). 3. De ossa parietali vormen de bovenkanten en het dak van het cranium (figuur 6-10, 6-12). 4. Het os occipitale omgeeft het foramen magnum en is verbonden met het os sphenoidale, de ossa temporali en de ossa parietali en vormt zo de achterzijde van het cranium (figuur 6-10, 6-11, 6-12). 5. De ossa temporali maken deel uit van de zijden en basis van het cranium en zijn vergroeid met de ossa parietali langs de sutura squamosa (figuur 6-10, 611, 6-12). 6. Het os sphenoidale werkt als een brug die de beenderen van cranium en aangezicht verbindt (figuur 610, 6-11, 6-12). 7. Het os ethmoidale stabiliseert de hersenen en vormt het dak en de zijkanten van de neusholte. De zeefplaat bevat perforaties voor reukzenuwen en de lamina perpendicularis maakt deel uit van het benige neustussenschot (figuur 6-10, 6-11, 6-12). 8. De linker en rechter maxillae of bovenkaakbeenderen, zijn verbonden met alle andere aangezichtsbeenderen, behalve met de mandibula (figuur 6-10, 6-11, 6-12). 9. De gehemeltebeenderen vormen het dorsale gedeelte van het harde verhemelte en maken deel uit van de wanden van de neusholte en van de bodem van beide oogkassen (figuur 6-11, 6-12). 10. Het os vomer vormt het onderste gedeelte van het benige neustussenschot (figuur 6-11, 6-12). 11. Het os zygomaticum vormt het laatste deel van de oogkas en vormt samen met het os temporale de arcus zygomaticus (figuur 6-10, 6-11). 12. De ossa nasalia zijn verbonden met het os frontale en de beenderen van de maxilla (figuur 6-10, 6-11, 6-12). 13. De ossa lacrimalia bevinden zich binnen de oogkas op het mediale oppervlak (figuur 6-10, 6-11). 14. De onderste neusschelpen binnen de neusholte en de bovenste en de middelste neusschelp van het os ethmoidale spelen een rol bij het vertragen van de binnenkomende luchtstroom (figuur 6-11a, 6-12c).
Samenvatting
15. De neus bestaat uit de beenderen die de bovenste en laterale wanden van de neusholte vormen en de holten die daarin uitmonden. Het neustussenschot (septum nasi) verdeelt de neusholten. Samen vormen de holten van os frontale, os sphenoidale, os ethmoidale, palatum en maxilla de neusbijholten (figuur 6-11, 6-12, 6-13). 16. De mandibula is het bot van de onderkaak (figuur 6-10, 6-11, 6-12). 17. Het os hyoideum (tongbeen) hangt onder de schedel aan ligamenten vanuit de processus styloideus van de ossa temporali (figuur 6-14). 18. Dankzij verbindingen van vezelige weefsels, de zogenoemde fontanellen kunnen de schedels van jonge en oudere kinderen blijven groeien (figuur 615). De wervelkolom en de borstkas 178 19. Er zijn zeven halswervels, twaalf borstwervels (die met ribben verbonden zijn) en vijf lendenwervels (waarvan de laatste met het heiligbeen is verbonden). Het os sacrum (heiligbeen) en het os coccygis (staartbeen) bestaan uit vergroeide wervels (figuur 6-16). 20. De wervelkolom heeft vier krommingen die zijn aangepast aan de ongelijke verdeling van het lichaamsgewicht en waardoor de wervelkolom evenwijdig blijft aan de lichaamsas (figuur 6-16). 21. Een typische wervel heeft een wervellichaam en een wervelboog; deze is bij het gewrichtsuitsteeksel met andere wervels verbonden. Aangrenzende wervels zijn door tussenwervelschijven van elkaar gescheiden (figuur 6-17). 22. Halswervels zijn te herkennen aan het ovale wervellichaam en een foramen transversarium aan beide zijden (figuur 6-17, 6-18). 23. Borstwervels hebben duidelijk herkenbare, hartvormige wervellichamen (figuur 6-17). 24. De lendenwervels zijn het grootst, het minst beweeglijk en dragen het meeste gewicht (figuur 617). 25. Het os sacrum beschermt voortplantings-, spijsverterings- en uitscheidingsorganen. Bij de apex (top) is het os sacrum met het os coccygis verbonden. Aan de basis is het os sacrum met de laatste lendenwervels verbonden (figuur 6-19). 26. Het skelet van de borst, of borstkas, bestaat uit de
borstwervels, de ribben en het sternum. De ribben en het sternum vormen de ribbenkast (figuur 620). 27. De eerste zeven ribben zijn ware ribben. De ribben 8 tot en met 12 zijn niet direct met het sternum verbonden en worden valse ribben genoemd; zij bestaan uit twee paar zwevende ribben. Het mediale uiteinde van elk van de ribben is met een borstwervel verbonden (figuur 6-20). 28. Het sternum bestaat uit een manubrium, een lichaam en een processus xiphoideus (figuur 6-20).
6.7 Het skelet van de ledematen 182 De schoudergordel 184 1. Beide armen zijn bij de schoudergordel met de romp verbonden; de schoudergordel bestaat uit de scapulae (schouderbladen) en claviculae (sleutelbeenderen) figuur 6-8, 6-9, 6-21, 6-22). 2. De clavicula en de scapula positioneren het schoudergewricht, vormen een uitgangspunt voor bewegingen van de arm en dient voor de aanhechting van spieren (figuur 6-21, 6,22). 3. Zowel de processus coracoideus als het acromion zijn aan ligamenten en pezen verbonden. De schoudergraat kruist het dorsale oppervlak van het lichaam van de scapula (figuur 6-22). De armen 184 4. De humerus is bij het schoudergewricht met de scapula verbonden. De tuberculum majus humeri en tuberculum minus humeri zijn belangrijke plaatsen voor spieraanhechting. Andere opvallende kenmerken zijn onder meer de tuberositas deltoidea, de mediale en laterale epicondyles en de gewrichtsknobbel (figuur 6-23). 5. Distaal is de humerus met de radius en de ulna verbonden. De mediale trochlea loopt van de fossa coronoidea naar de fossa olecrani (figuur 6-23). 6. De radius en de ulna zijn beenderen van de onderarm. De fossa olecrani biedt ruimte aan het olecranon tijdens het strekken van de arm. De fossae coronoidea en olecrani bieden ruimte aan de processus coronoideus van de ulna (figuur 6-24). 7. De beenderen van de pols vormen twee rijen carpale beenderen. De distale handwortelbeentjes zijn verbonden met de metacarpale beentjes van de handpalm. De middenhandsbeentjes zijn verbon207
6
6
het beenderstelsel
den met de proximale kootjes. Vier van de vingers bevatten drie kootjes; de pollex of duim heeft er slechts twee (figuur 6-25). De bekkengordel 187 8. De bekkengordel bestaat uit twee ossa coxae (figuur 6-8, 6-9, 6-26). 9. Het grootste deel van het os coxae, het os ilium (darmbeen) is vergroeid met het os ischium (zitbeen) dat op zijn beurt met het os pubis (schaambeen) is vergroeid. De symphysis pubica beperkt de bewegingsmogelijkheden van de schaambeenderen ten opzichte van elkaar (figuur 6-26). 10. Het bekken bestaat uit de ossa coxae, het os sacrum en het os coccygis (figuur 6-26, 27). De benen 189 11. Het femur (dijbeen) is het langste bot in het lichaam. Het is bij het kniegewricht met het tibia verbonden. Een ligament vanaf de patella (de knieschijf) is aan de tuberositas tibiae aangehecht (figuur 6-28, 6-29). 12. Andere oriëntatiepunten op de tibia zijn onder meer de ventrale kam en de mediale malleolus. De kop van de fibula is onder de knie met de tibia verbonden en de laterale malleolus stabiliseert de enkel (figuur 6-29). 13. De enkel bestaat uit zeven tarsale beenderen; alleen de talus is verbonden met tibia en fibula. Als we normaal staan, wordt het grootste deel van ons gewicht overgebracht op de calcaneus of het hielbeen; het overige deel van het gewicht wordt op de metatarsale beentjes overgedragen (figuur 6-30). 14. Het bouwplan van de metatarsale beentjes en kootjes van de voet lijkt op dat van de hand.
6.8 Botverbindingen 191 De indeling van botverbindingen 192 1. Botverbindingen bestaan overal waar twee beenderen aan elkaar grenzen. Onbeweeglijke botverbindingen zijn synartrosen, enigszins beweeglijke botverbindingen worden amfiatrosen genoemd en botverbindingen die vrij kunnen bewegen, worden diartrosen genoemd (Tabel 6-2). 2. Voorbeelden van synartrosen zijn: een beennaad, een gomphosis (spijkergewricht) en een synchondrose (beenstukken verbonden door kraakbeen). 3. Voorbeelden van amfiartrosen zijn een syndesmo208
se en een symfyse. 4. De benige oppervlakken bij diartrosen of synoviale gewrichten zijn met gewrichtskraakbeen bedekt, worden door synoviaalvocht gesmeerd en zijn door een gewrichtskapsel omgeven. Andere onderdelen van een gewricht zijn onder meer de meniscus, vetkussentjes en verschillende banden (ligamenten) (figuur 6-31). Synoviale gewrichten: beweging en bouw 194 5. Belangrijke termen waarmee dynamische bewegingen bij synoviale gewrichten worden aangeduid, zijn: flexie, extensie, hyperextensie, abductie, adductie, circumductie en rotatie (figuur 6-32, 633). 6. De beenderen in de onderarm laten pronatie en supinatie toe (figuur 6-33). 7. Bewegingen van de voet zijn onder meer inversie en eversie. De enkel ondergaat dorsiflexie en plantaire flexie. Oppositie is de beweging van de duim naar de handpalm, waardoor we voorwerpen kunnen oppakken en vasthouden (figuur 6-34). 8. Bij protractie wordt een deel van het lichaam naar voren bewogen; bij retractie naar achteren. Depressie en elevatie treden op wanneer we een lichaamsdeel respectievelijk omlaag of omhoog bewegen (figuur 6-34). 9. Belangrijke typen synoviale gewrichten zijn onder meer glijdende gewrichten, scharniergewrichten, draaigewrichten, ellipsoïde gewrichten, zadelgewrichten en kogelgewrichten (figuur 6-35). Belangrijk 199 Voorbeelden van gewrichten 200 10. De gewrichtsuitsteeksels van aangrenzende wervels vormen glijdende gewrichten. Aangrenzende wervellichamen zijn door kraakbeen verbonden en worden gescheiden door kussentjes die tussenwervelschijven worden genoemd (figuur 6-36). 11. Het schoudergewricht wordt gevormd door de schouderkom en de kop van de humerus. Dit gewricht is buitengewoon beweeglijk; hierdoor is het gewricht ook instabiel, waardoor het gemakkelijk ontwricht raakt (figuur 6-37). 12. Slijmbeurzen bij het schoudergewricht verminderen de wrijving van spieren en pezen tijdens bewegingen (figuur 6-37). 13. Het ellebooggewricht laat alleen flexie en extensie
Herhalingsvragen
toe. Het is buitengewoon stabiel vanwege uitgebreide banden en door de vorm van de scharnierende elementen (figuur 6-38). 14. Het heupgewricht wordt gevormd door de eenheid van het acetabulum met de kop van het femur. Bij deze diartrose, een kogelgewricht, zijn flexie en extensie, adductie en abductie, circumductie en rotatie mogelijk (figuur 6-39). 15. Het kniegewricht is een complex scharniergewricht. Bij het gewricht zijn flexie en extensie en een beperkte mate van rotatie mogelijk (figuur 6-40).
6.9 Integratie met andere stelsels 203
1. Het beenderstelsel heeft een dynamische relatie met andere stelsels (figuur 6-41).
herhalingsvragen Niveau 1: Feiten en termen herhalen Combineer elk van de woorden in kolom A op juiste wijze met de term uit kolom B die daar het beste bij past. Plaats de letters voor het antwoord in de geboden ruimte. KOLOM A
KOLOM B
— 1. osteocyten — 2. diafyse — 3. gehoorbeentjes — 4. zeefplaat — 5. osteoblasten — 6. C1 — 7. C2 — 8. heup en schouder — 9. patella — 10. calcaneus — 11. synartrose — 12. een zodanige beweging van de hand dat de palm naar voren komt — 13. osteoclasten — 14. laterale opheffing van de arm — 15. elleboog en knie
a. abductie b. hielbeen c. kogelgewrichten d. cellen die beenweefsel oplossen e. scharniergewrichten f. axis g. onbeweeglijke verbinding h. beenschacht i. volwassen botcellen j. botvormende cellen k. atlas l. reukzenuwen m. gehoorbeentjes n. supinatie o. patella
16. In de beenderen zijn energiereserves opgeslagen in de vorm van vetten in gedeelten met (a) rood beenmerg (b) geel beenmerg
(c) de matrix van beenweefsel (d) de grondsubstantie 17. De twee typen beenweefsel zijn (a) compact beenweefsel en spongieus beenweefsel (b) dicht beenweefsel en compact beenweefsel (c) spongieus beenweefsel en substantia spongiosa (d) a, b en c zijn juist 18. De basale functionele eenheden van volwassen compact beenweefsel zijn (a) lacunen (b) botcellen (c) osteonen (d) canaliculi 19. Het axiale skelet bestaat uit beenderen van de (a) schouder- en bekkengordel (b) schedel, borst en wervelkolom (c) arm, benen, hand en voeten (d) ledematen, schoudergordel en bekkengordel 20. Het skelet van de ledematen bestaat uit de beenderen van de (a) schouder- en bekkengordel (b) schedel, borst en wervelkolom (c) armen, benen, handen en voeten (d) ledematen, schoudergordel en bekkengordel 21. Bij welk van de volgende alternatieven zijn alleen beenderen van het cranium vermeld? (a) os frontale, os parietale, os occipitale, os sphenoidale (b) os frontale, os occipitale, os zygomaticum, os parietale (c) os occipitale, os sphenoidale, os temporale, palatum (d) mandibula, maxilla, os nasale, os zygomaticum 22. Welk van de volgende beenderen is niet gepaard? (b) maxilla (a) os vomer (c) palatum (d) os nasale 23. De scapula is bij de schouderkom verbonden met het proximale uiteinde van (a) de humerus (b) de radius (c) de ulna (d) het femur 24. Als iemand in de anatomische positie ligt, ligt de ulna (a) mediaal ten opzichte van de radius (b) lateraal ten opzichte van de radius (c) onder de radius (d) boven de radius 25. Elk van beide ossa coxae van de bekkengordel bestaat uit de volgende drie vergroeide beenderen: 209
6
6
het beenderstelsel
(a) ulna, radius, humerus (b) os ilium, os ischium, os pubis (c) femur, tibia, fibula (d) os hamatum, os capitatum, os trapezium 26. Gewrichten die zich meestal aan het einde van lange beenderen bevinden, zijn (a) synartrosen (b) amfiartrosen (c) diartrosen (d) naden 27. De functie van synoviaalvocht is (a) voeding van kraakbeencellen (b) smering (c) schokken opvangen (d) a, b en c zijn juist 28. Abductie en adductie hebben altijd betrekking op bewegingen van (a) het axiale skelet (b) het skelet van de ledematen (c) de schedel (d) de wervelkolom 29. Op de tenen staan is een voorbeeld van een beweging die wordt genoemd: (a) elevatie (b) dorsiflexie (c) plantaire flexie (d) retractie 30. Wat zijn de vijf belangrijkste functies van het beenderstelsel? 31. Wat is het belangrijkste verschil tussen intramembraneuze verbening en enchondrale verbening? 32. Door welke unieke kenmerken verschilt het os hyoideum van alle andere beenderen in het lichaam? 33. Welke twee belangrijke functies worden door de borstkas uitgevoerd? 34. Welke twee grote uitsteeksels van de scapula zijn verbonden met het schoudergewricht? Niveau 2: Begrippen herhalen 35. Waarom is een belasting of schok aan de zijkant van de schacht van een lang bot gevaarlijker dan druk die langs de lange as van de schacht wordt uitgeoefend? 36. Hoe wordt de epifyse verder van de schacht geduwd tijdens de groei van een lang bot? 37. Waardoor komen bij lendenwervels vaker gescheurde tussenwervelschijven voor en bij halswervels vaker ontwrichtingen en fracturen? 38. Waardoor komen verwondingen van de clavicula vaak voor? 210
39. Wat is het verschil tussen de bekkengordel en het bekken? 40. Wat is het verschil tussen gewrichtskraakbeen en alle andere vormen van kraakbeen in het lichaam? 41. Waarom is het van belang dat de symphysis pubica een enigszins beweeglijke botverbinding is? Niveau 3: Kritisch denken en klinische toepassingen 42. Tijdens het schommelen valt de tienjarige Yasmin en breekt ze haar rechterbeen. Bij de eerste hulp vertelt de arts aan haar ouders dat het proximale uiteinde van de tibia waar de epifyse tegen de diafyse aanligt, gebroken is. De breuk wordt gezet en geneest ten slotte. Tijdens een lichamelijk onderzoek op haar achttiende jaar verneemt Yasmin dat haar rechterbeen 2 centimeter korter is dan haar linkerbeen, waarschijnlijk als gevolg van dit ongeluk. Hoe zou dit lengteverschil kunnen worden verklaard? 43. Tess krijgt te horen dat ze een ziekte heeft die de vliezen rond de hersenen aantast. De arts vertelt de ouders van Tess dat deze ziekte wordt veroorzaakt door een virus dat via de lucht wordt overgedragen. Verklaar hoe dit virus in de schedel kan zijn binnengedrongen. 44. Terwijl een archeologe aan een opgraving werkt, vindt zij verschillende kleine schedelbeenderen. Ze onderzoekt het os frontale, os parietale en de ossa occipitali en concludeert dat de schedels afkomstig zijn van kinderen van nog geen jaar oud. Op welke wijze kan ze de leeftijd afleiden uit de vorm van de beenderen? 45. Frank Fireman is een brand aan het blussen als een deel van het plafond instort en zijn linker schouder door een balk wordt getroffen. Hij wordt door zijn vrienden gered, maar hij heeft veel pijn in zijn schouder en kan zijn arm niet goed bewegen, vooral niet naar voren. Zijn clavicula is niet gebroken en zijn humerus ook niet. Wat is waarschijnlijk de aard van de verwonding van Frank? 46. Ed ‘verdraait’ zijn enkel bij het tennissen. De enkel zwelt op en is pijnlijk, maar na onderzoek wordt hem verteld dat er geen pezen zijn gescheurd en dat de structuur van de enkel niet is beschadigd. Wat is er, uitgaande van deze symptomen, waarschijnlijk met zijn enkel gebeurd?
6
Samenvatting
Het beenderstelsel in perspectief Voor alle stelsels Biedt mechanische stevigheid; opslag energiereserves; opslag calcium- en fosfaatreserves
De huid •
Synthese vitamine D3, noodzakelijk voor de opname van calcium en fosfor (botonderhoud en -groei)
•
Biedt structurele ondersteuning
Het spierstelsel •
Stabiliseert botposities; door spanning in pezen wordt botgroei en -onderhoud gestimuleerd
•
Levert calcium dat nodig is voor normale spiercontracties; beenderen werken als hefboom om bewegingen van het lichaam mogelijk te maken
Het zenuwstelsel •
Aansturing positie beenderen door de spieren tot contractie aan te zetten
•
Levert calcium voor functioneren zenuwstelsel; beschermt hersenen, ruggenmerg; receptoren bij gewrichten leveren informatie omtrent lichaamshouding
Het hormoonstelsel •
•
Skeletgroei gereguleerd door groeihormoon, schildklierhormonen en geslachtshormonen; mobilisatie calcium gereguleerd door parathyroïdaal hormoon en calcitonine Beschermt hormoonklieren, vooral in hersenen, borstkas en bekkenholte
Het cardiovasculaire stelsel • •
Levert zuurstof, voedingsstoffen, hormonen, bloedcellen; verwijdert afvalstoffen en koolstofdioxide Levert calcium dat nodig is voor samentrekking hartspier; productie bloedcellen in beenmerg
Het lymfestelsel •
Lymfocyten helpen bij de verdediging van beenweefsel na verwondingen
•
Lymfocyten en andere cellen van het immuunstelsel worden in beenmerg gevormd en opgeslagen
Het ademhalingsstelsel • •
Levert zuurstof en verwijdert koolstofdioxide Bewegingen van de ribben belangrijk voor ademhaling; axiaal skelet omgeeft en beschermt longen
Het spijsverteringsstelsel •
Levert voedingsstoffen, calcium en fosfaat
•
Ribben beschermen delen van lever, maag en darmen
Het urinair stelsel • •
Voorkomt uitscheiding calcium en fosfaat dat nodig is voor botgroei; verwijdert afvalstoffen Axiaal skelet biedt enige bescherming voor nieren en urineleiders; bekken beschermt urineblaas en proximale urinebuis
Het voortplantingsstelsel •
Figuur 6-41 Functionele relaties tussen het beenderstelsel en andere stelsels
•
Geslachtshormonen bevorderen groei en onderhoud van beenderen; plotselinge piek in de productie van geslachtshormonen bij begin puberteit veroorzaakt een versnelling van de groei en sluiting van het epifysekraakbeen Bekken beschermt voortplantingsorganen van de vrouw, beschermt delen van de zaadleiders en geslachtsklieren van de man
211
6
professioneel profiel Andy Walshe is manager bij het atletische programma van de Amerikaanse Ski and Snowboard Association. Hij werkt nauw Sporttrainer samen met meer dan 150 Andy Walshe atleten die voor het Olympische kampioenschap trainen. Andy staat aan het hoofd van een groep fysiologen, diëtisten, biomechanici en sportpsychologen. Voor trainers op dit niveau is geen dag hetzelfde. ‘Dit beroep is vol variatie. De ene dag heb je de leiding van een trainingskamp en de volgende dag ben je in de sneeuw in Zuid-Amerika, en neem je video’s op voor bewegingsanalyse.’
die hij al zeven jaar heeft. ‘Ik was altijd al geïnteresseerd in sport en prestaties. Ik wilde mijn belangstelling op het hoogste niveau toepassen. Ik begon met zomersporten, met surfen en ging daarna over naar snowboarden en skiën.’ ‘Voor een sporttrainer is het een goed idee zoveel mogelijk praktische training te hebben in verschillende sporten waarbij je met atleten en coaches werkt. Ga als vrijwilliger werken. Doe wat nodig is om binnen te komen.’
Carrièremogelijkheden Sporttrainers kunnen op verschillende niveaus werken. Er zijn kansen om in andere landen te werken. Op het topniveau begin je meestal op een onbetaalde stageplaats, waar je de kans hebt om te leren, terwijl je de trainers kunt laten zien wat je kunt. Toptraining Andy is dol op zijn werk in de wereld van de topsport Behalve dat Andy de leiding heeft van het trainingsondanks dat het tempo intensief is. ‘Dit werk vult je team, ontwikkelt hij prestatiemodellen voor topsporhele leven. Je bent voortdurend opten, schema’s waarmee een trainer een atleet kan analyseren met betrekking ‘Anatomie en fysiolo- roepbaar, en doet van alles en nog wat tot zijn sport om zijn sterke en zwakke gie zijn noodzakelijk. dat nodig is om topsporters voor te bereiden. In een baan als deze ben je punten te bepalen. Hij is gespecialiseerd Deze vakken geven een manusje-van-alles. Het is belangin biomechanische en fysiologische anakennis over de onrijk dat je flexibel bent en bereid bent lyse. Hiervoor is een gedegen achtervan de maderdelen je leven gedeeltelijk opzij te zetten. Per grondkennis van anatomie en fysiologie chine die je probeert jaar ben ik meer dan 200 dagen op reis nodig. ‘Je moet bewegingspatronen bete verbeteren en het en ik werk zeven dagen per week.’ grijpen en analyseren en dat is onmogeMaar de beloning is geweldig. ‘De atlijk zonder een goed inzicht in spieren is de basis waarop leten en de coaches vormen het beste en beenderen. En je moet ook inzicht alle sportdisciplines deel van het werk. Het is fantastisch hebben in energiesystemen, dus het fyzijn gebaseerd.’ om deel uit te maken van het team dat siologische element is heel belangrijk.’ atleten helpt hun dromen te realiseren. In feite zegt Andy voor zijn hele persoTijdens het werk sluit je fantastische vriendschappen.’ neel: ‘Anatomie en fysiologie zijn noodzakelijk. Deze En er is een nog belangrijker doel. ‘Onze belangrijkste vakken geven kennis over de onderdelen van de madoelstelling is meer kinderen bij sport te betrekken. chine die je probeert te verbeteren en het is de basis Natuurlijk zijn we hier om te zorgen dat onze sporters waarop alle sportdisciplines zijn gebaseerd.’ medailles winnen, maar het effect van deze medailles is Andy maakt deel uit van een kleine groep topsportdat we meer kinderen bij sport betrekken.’ trainers die met de beste atleten ter wereld werken. De bijdrage van toptrainers bestaat uit een combinatie van academisch werk van hoog niveau en praktische ervaring. Voor dit type werk is een academische opleiding nodig. Andy werkte eerst vrijwillig als assistent-fysioloog, en reisde in een onbetaalde baan met de teams mee. Van daaruit werkte hij zich omhoog tot zijn huidige baan,
212
